Khoảng 7h45 ngày 14-6-2020, Tô Thắng Lợi, sinh 1970, trú tại Trần Nguyên Hãn, phường Nghĩa Xá, quận Lê Chân đang ngồi uống nước với một phụ nữ tại dãy bàn trên vỉa hè giáp cửa số nhà 17 đường Phan Bội Châu, phường Hoàng Văn Thụ, quận Hồng Bàng, thì bị đối tượng đi xe ô tô màu bạc, đỗ cạnh vỉa hè, trước cửa số nhà 13 Phan Bội Châu, mở kính phụ phía sau dùng súng bắn một phát vào vùng mặt gây thương tích phải đưa đi cấp cứu tại Bệnh viện Việt Tiệp sau đó chuyển bệnh viện Quân đội 108. Sau khi bắn xong, đối tượng nổ xe bỏ chạy về hướng nhà hát lớn thành phố.
Ngay sau khi vụ án xảy ra, Thiếu tướng Vũ Thanh Chương – Giám đốc CATP và Đại tá Lê Nguyên Trường, Phó Giám đốc CATP, Thủ trưởng Cơ quan CSĐT – CATP đã chỉ đạo các lực lượng gồm Phòng Cảnh sát hình sự, Công an quận Hồng Bàng, phòng Kỹ thuật hình sự – CATP và các Cơ quan chức năng tiến hành khám nghiệm hiện trường, thu thập các tài liệu, chứng cứ phục vụ công tác điều tra. Quá trình khám nghiệm hiện trường, Cơ quan điều tra chỉ thu giữ được 3 dấu vết máu nghi của người bị hại còn không thu giữ được dấu vết liên quan đến đối tượng gây án. Đối với Tô Thắng Lợi (tức Lợi Nam) – người bị bắn đã có 1 tiền án về tội Đe dọa giết người, nhiều tiền sự và có quan hệ xã hội phức tạp. Đặc biệt, khi bắt tay vào điều tra vụ án, lực lượng phá án đã gặp rất nhiều khó khăn khi bản thân Tô Thắng Lợi sau khi bị bắn có thái độ không hợp tác với cơ quan điều tra, không cung cấp các mâu thuẫn, các mối quan hệ xã hội.
Xét thấy vụ án có tính chất đặc biệt nghiêm trọng, địa điểm xảy ra vụ án tại khu vực trung tâm thành phố, nơi tập trung đông người, gây hoang mang cho quần chúng nhân dân, gây mất tình hình an ninh trật tự, hơn nữa người bị hại không họp tác với Cơ quan điều tra gây khó khăn trong công tác điều tra, thu thập tài liệu chứng cứ. Thời điếm có nhiều người dân nhưng hiện trường không thu giữ được nhiều dấu vết tội phạm, không có nhân chứng trực tiếp, đối tượng gây án rất manh động, liều lĩnh, có sự chuẩn bị kỹ lưỡng. Tránh tình trạng hoang mang trong dư luận, ngày 19-6-2020, Thiếu tướng Vũ Thanh Chương – Giám đốc CATP và Đại tá Lê Nguyên Trường, Phó Giám đốc CATP, Thủ trưởng Cơ quan CSĐT – CATP đã chỉ đạo Phòng Cảnh sát hình sự – CATP tập trung lực lượng thu thập thông tin liên quan đến vụ việc và báo cáo đề nghị cục Cảnh sát hình sự – Bộ Công an sử dụng đông bộ các biện pháp nghiệp vụ, nhanh chóng điều tra làm rõ vụ án trong thời gian sớm nhất.
Dưới sự chỉ đạo trực tiếp, sát sao, thường xuyên của Thiếu tướng Vũ Thanh Chương – Giám đốc CATP và Đại tá Lê Nguyên Trường, Phó Giám đốc CATP, Thủ trưởng Cơ quan CSĐT – CATP, hơn 100 cán bộ chiến sỹ của Phòng Cảnh sát hình sự, Công an quận Hồng Bàng và các phòng nghiệp vụ phối hợp Phòng 6 Cục Cảnh sát hình sự, các cục nghiệp vụ Bộ Công an áp dụng đồng bộ các biện pháp điều tra, mở rộng hiện trường, rà soát các đối tượng nghi vấn có quan hệ, mâu thuẫn với bị hại. Khẩn trương thu thập tài liệu, chứng cứ liên quan, Phòng Cảnh sát Hình sự
CATP đã xác định được đối tượng là Vũ Quốc Long, sinh 1969, hộ khẩu thường trú 33 lô 600 Thượng Đoạn Xá, phường Đông Hải 1, quận Hải An. Khi lực lượng chức năng đến tìm Long tại nơi hắn đang ở thì được biết sau khi sự việc xảy ra, Long đã không có mặt tại hiện trường. Qua nhiều ngày truy tìm đối tượng, đến 7h ngày 21-6-2020, xác định Long hiện đang ở trọ tại số 29/2/2 đường Linh Đàm, phường Hoàng Liệt, quận Hoàng Mai, TP. Hà Nội, lập tức lực lượng tham gia phá án đã nhanh chóng lên đường, bắt giữ được đối tượng đang trốn tại địa bàn phường Bạch Mai, quận Hai Bà Trưng.
Tại Cơ quan điều tra, Vũ Quốc Long khai nhận: Do có mâu thuẫn trong sinh hoạt từ trước và nghi ngờ Tô Thắng Lợi cho người theo dõi làm hại gia đình mình nên khoảng cuối năm 2019, Vũ Quốc Long mua một khấu súng bắn đạn hơi kích thước khoảng 121cm gồm cả ống giảm thanh và lắp ống ngắm, trên mạng xã hội với giá 25.000.000 đồng rồi đem về nhà trọ tại số 29/2/2 đường Linh Đàm, phường Hoàng Liệt, quận Hoàng Mai, TP. Hà Nội đế cất giấu và tập ngắm bắn. Khoảng tháng 4-2020, Vũ Quốc Long ra đường Tô Hiệu, quận Lê Chân, mua chiếc biến kiếm soát số 15A – 409.23 đem về nhà cất giấu, chờ thời cơ thích hợp, ra tay “giải quyết” Tô Thắng Lợi.
Sau khi dành thời gian “theo” Lợi, nắm được thói quen sinh hoạt của “con mồi”, thấy Tô Thắng Lợi thường ngồi uống nước tại trước cửa số nhà 17 Phan Bội Châu, phường Hoàng Văn Thụ, quận Hồng Bàng. Thấy đây là điểm đông người tập trung, phương tiện dễ dàng qua lại, Long quyết định ra tay hành sự. Ngày 13-6-2020, Long thuê xe ô tô taxi Huyndai i10 màu bạc (được tháo mào và đồng hồ tính cước) biển kiểm soát 30E – 331.25 tại Hà Nội rồi đem súng, biển kiếm soát 15A – 409.23 đế lên xe và chạy về Hải Phòng. Khoảng 20h00′ cùng ngày, Long vào ngõ 202 Phương Lưu, phường Đông Hải 1, quận Hải An, Hải Phòng dùng cờ lê tháo biển kiểm soát 30E – 331.25 và lắp biến kiếm soát 15A – 409.23 vào xe ô tô rồi lên xe ngủ.
Khoảng 7h30’ ngày 14-6-2020, Long điều khiến xe đến số 17 Phan Bội Châu, phát hiện Tô Thắng Lợi nên quay xe và dừng lại trước cửa số nhà 13 (cách chỗ Lợi ngồi khoảng 10m). Long hạ ghế phụ lái hết về phía sau, trèo ra ghế sau lấy túi đựng súng, lấy súng lắp đạn và nòng giảm thanh, lấy tấm che nắng mầu bạc giắt lên kính chắn gió để cho mọi người không nhìn thấy, hạ 3/4 kính phía sau bên phụ lái. Long ngồi quỳ tại ghế phụ lái, đưa nòng súng tỳ lên cửa kính, hướng về Tô Thắng Lợi ngắm và bắn một phát trúng vào mặt. Sau khi bắn xong, Long vất súng ở phía ghế sau, kéo ghế về vị trí ban đầu, dỡ tấm chống nắng xuống rồi sang ghế lái điều khiển xe bỏ chạy về hướng nhà hát lớn thành phố và đi về vào cuối ngõ 202 Phương Lưu. Tại đây, Long dùng cờ lê thay lại biến kiếm soát, sau đó mang cất giấu súng, biển kiểm soát giả tại nhà trọ tại Phương Lưu, Đông Hải 1, quận Hải An và đi về Hà Nội theo hướng ra đường bao Trần Hưng Đạo, lên cao tốc Hải Phòng – Hà Nội tại nút giao Đình Vũ.
Từ lời khai của Long, Cơ quan Công an đã thu giữ tang vật gồm: 1 khẩu súng dài 121cm bao gồm cả ống giảm thanh và ống ngắm; 210 viên đạn bằng kim loại hình nấm, đường kính đáy 0,3cm, đạn dài 0,6cm và 05 viên đạn kim loại mầu xám đen kích thước 0,8 X 0,3cm; 2 biến kiếm soát xe ô tô (1 hình chữ nhật và 1 hình vuông) đều có số 15A-409.23; 1 xe ô tô nhãn hiệu Huyndai i10, màu bạc, biển kiểm soát 30E-33125.
Với tinh thần kiên quyết đấu tranh tội phạm, dưới sự chỉ đạo của Thiếu tướng Vũ Thanh Chương – Giám đốc CATP và Đại tá Lê Nguyên Trường, Phó Giám đốc CATP, Thủ trưởng Cơ quan CSĐT – CATP, Phòng Cảnh sát Hình sự – CATP cùng các đơn vị chức năng đã nhanh chóng xác định, bắt giữ an toàn đối tượng đem lại lòng tin cho quần chúng nhân dân, góp phần ổn định tình hình chính trị, trật tự an toàn xã hội của thành phố.