Thành đã dùng xăng đốt vợ là chị Nguyễn Thùy D. (22 tuổi, ở huyện Thạch Thất, Hà Nội) vào ngày 9/2/2016 khiến nạn nhân bị bỏng nặng, gương mặt biến dạng.
Theo cáo trạng, Thành và chị D. kết hôn từ năm 2011. Quá trình chung sống giữa hai vợ chồng thường xuyên xảy ra mâu thuẫn nên chị D. đã đưa 2 con về nhà mẹ đẻ ở từ giữa năm 2015. Đến khoảng 13 giờ 30 ngày 9/2/2016 (tức mùng 2 Tết Nguyên đán Bính Thân) chị D. có đưa mẹ đẻ và hai con gái về nhà Thành chúc Tết. Sau đó, chị D. nói chuyện với Thành về việc ký vào đơn thuận tình ly hôn nhưng Thành không đồng ý. Do nghi ngờ vợ có mối quan hệ với người đàn ông khác nên Thành đã lấy chai nhựa có chứa 0,5 lít xăng hắt vào mặt và người chị D. rồi bật lửa đốt. Ngay sau đó, chị D. được người thân đưa đi cấp cứu tại Bệnh viện Đa khoa huyện Quốc Oai nên may mắn thoát chết. Hậu quả, chị D. bị tổn hại 80% sức khỏe.Tại cơ quan điều tra cũng như trong phiên tòa, bị cáo Thành đều khai nhận rõ về hành vi phạm tội của mình. Theo Thành, do ghen tuông mù quáng nên đã hành động như vậy và bản thân bị cáo không có ý định giết chị D. nên xin HĐXX giảm nhẹ hình phạt.Tuy nhiên, theo nhận định của HĐXX, hành vi phạm tội của bị cáo là không thể chấp nhận được, coi thường pháp luật, coi thường mạng sống của người khác nên cần phải có hình phạt thích đáng mới có tính răn đe, giáo dục và phòng ngừa chung. Từ những phân tích trên, HĐXX đã quyết định tuyên phạt Nguyễn Văn Thành 18 năm tù về tội “Giết người” và buộc bị cáo này phải bồi thường cho chị D. số tiền 130 triệu đồng.