Theo cơ quan chức năng, nghi phạm đầu thú tên là Lý Trực Đỉnh (SN 1979, trú tại chung cư Bãi Dâu, phường Phú Hậu, Huế).
Cơ quan chức năng thực nghiệm điều tra ở hiện trường vụ việc
Ngoài Lý Trực Đỉnh, cơ quan công an cũng đã xác định được 2 đối tượng khác liên quan đến vụ việc là Nguyễn Văn Tiêu (SN 1967, trú ở đường Nguyễn Chí Thanh, phường Phú Hiệp) và Hồ Ngọc Đức Tài (trú ở đường Hải Triều, phường An Đông, Huế).
Theo kết quả điều tra ban đầu, vào 8h ngày 27/7, Lý Trực Đỉnh đến một quán giải khát trên đường Trần Huy Liệu (phường Phú Hòa, Huế) uống cà phê. Tại đây, Đỉnh gặp Nguyễn Văn Tiêu, Phan Xuân Quang (SN 1984, trú đường Chi Lăng, Huế) và một người tên Xuyên (trú ở phường Phú Hậu, Huế). Tại quán, nhóm người này đã sử dụng ma túy dạng cỏ.
Đến khoảng 10h cùng ngày, giữa Đỉnh và Tiêu xảy ra mâu thuẫn. Lúc này, Quang cũng có lời qua tiếng lại với Đỉnh. Khi bị Đỉnh dùng chân đạp trúng người, Quang chạy đi tìm một thanh gỗ rồi quay lại đánh trả.
Trong lúc ẩu đả, Quang nhảy xuống Hộ Thành hào. Đỉnh đứng trên bờ dùng đá ném Quang. Nạn nhân sau đó chìm xuống nước và tử vong.
Khi hay tin Quang chết, Đỉnh bỏ trốn khỏi địa phương.
Đến 21h30 ngày 28/7, Lý Trực Đỉnh ra đầu thú tại cơ quan công an.