Theo điều tra ban đầu, vào tối 2/9, Nam đã điều khiển xe máy mang BKS 73M1-0998 ra nhà văn hóa thôn để xem văn nghệ. Tại đây, Nam gặp và làm quen với cháu Nguyễn Thị N.H (SN 2001, trú xã Cao Quảng, huyện Tuyên Hóa) về chơi nhà cậu ruột tại xã Hưng Trạch.
Đến 22h cùng ngày, Nam ngỏ ý muốn chở cháu H về và được cháu đồng ý. Khi đi đến đoạn đường tối vắng người qua lại, Nam đã dừng xe và thực hiện hành vi đồi bại với cháu H, mặc cho nạn nhân chống trả quyết liệt.
Khi đã thỏa mãn dục vọng, Nam vẫn chở cháu H về nhà cậu, thấy quần áo cháu lấm lem và có những biểu hiện khác lạ nên cậu của H đã hỏi và cháu H đã kể lại sự việc bị Nam giở trò đồi bại.
Gia đình cháu H đã đến Công an huyện Bố Trạch trình báo vụ việc. Sau khi tiến hành điều tra, trưng cầu giám định đối với cháu H, cơ quan Công an kết luận cháu H đã bị Nam hiếp dâm.
