Nữ sinh Cao Thị Mỹ D trước thời điểm bị sát hại.
Cho đến nay, sau một thời gian lập án đấu tranh, đến nay Công an tỉnh Điện Biên đã lần lượt khởi tố, bắt tạm giam 8 đối tượng, tạm giữ hình sự 1 đối tượng đều ở Điện Biên tham gia bắt giữ, hiếp dâm, sát hại nữ sinh viên Cao Mỹ Duyên:
1. Vương Văn Hùng, SN 1984, HKTT: Khối Tân Thủy, huyện Tuần Giáo về hành vi Giết người, Cướp tài sản, Hiếp dâm.
2. Bùi Văn Công, SN 1975, trú tại: Đội 11, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên về hành vi Giết người, Cướp tài sản, Hiếp dâm, Bắt giữ người trái pháp luật, Tàng trữ trái phép chất ma túy.
3. Phạm Văn Nhiệm, SN 1976, trú tại: Đội 19, xã Thanh Nưa về hành vi Giết người, Hiếp dâm.
4. Lường Văn Hùng, SN 1991, trú tại: Bản Na Hí, xã Hua Thanh, huyện Điện Biên về hành vi Giết người, Hiếp dâm.
5. Lường Văn Lả, SN 1991, trú tại: Bản Mển, xã Thanh Nưa về hành vi Giết người, Hiếp dâm.
6. Phạm Văn Dũng, SN 1972 ở Đội 19 xã Thanh Nưa (anh trai Phạm Văn Nhiệm) về hành vi Hiếp dâm.
7. Cầm Văn Chương, SN 1974 ở Đội 7, xã Hua Thanh về hành vi Hiếp dâm.
8. Bùi Thị Kim Thu (SN 1975) ở Đội 11, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên về hành vi Không tố giác tội phạm.
9. Vi Văn Toán, SN 1982 ở Đội 5, xã Thanh Yên, huyện Điện Biên về hành vi Bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản.
Chiều 4/2 (30 Tết), Cao Mỹ Duyên lái xe máy mang 10 con gà đến bán cho một người đàn ông mua hàng qua điện thoại. Tối hôm đó, gia đình không thể liên lạc với nữ sinh đang theo học trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên nên trình báo cảnh sát.
Sáng 7/2, thi thể cô gái được phát hiện tại khu vực chăn nuôi của một gia đình vắng chủ ở huyện Điện Biên. Khi đó, nạn nhân chỉ mặc áo thu đông, toàn bộ tài sản bị mất.Kết quả khám nghiệm xác định nữ sinh 22 tuổi tử vong do bị siết cổ.
Kết quả khám nghiệm xác định nữ sinh 22 tuổi tử vong do bị siết cổ. Ngày 10/2, sau 72 giờ, Công an tỉnh Điện Biên bắt Vương Văn Hùng. Ban đầu, Hùng khai gây án một mình. Tuy nhiên, nhiều ngày đấu tranh, nghi phạm khai thêm đồng phạm Bùi Văn Công.
Ngày 17/2, do phát sinh tình tiết mới nên Công an tỉnh Điện Biên cùng VKSND và Viện Khoa học hình sự Bộ Công an khai quật tử thi Cao Mỹ Duyên để tái khám nghiệm. Tối cùng ngày, cơ quan điều tra bắt thêm 3 người liên quan vụ án là Phạm Văn Nhiệm, Lường Văn Hùng và Lường Văn Lả.
Ngày 18/2, công an khởi tố 5 bị can về các tội Giết người, Cướp tài sản, Hiếp dâm, Bắt giữ người trái pháp luật và Tàng trữ trái phép chất ma túy.
Ngày 21/3, Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Điện Biên đã khởi tố bị can, bắt tạm giam Phạm Văn Dũng (47 tuổi) ở đội 19 xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên và Cầm Văn Chương (45 tuổi) ở đội 7, xã Hua Thanh, huyện Điện Biên về tội hiếp dâm.
Bên cạnh đó, Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Điện Biên đã khởi tố, bắt tạm giam Bùi Thị Kim Thu (44 tuổi) - vợ nghi phạm Bùi Văn Công, ở đội 11, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên về tội che giấu tội phạm... .