Vào thời điểm trên, thanh niên được xác định tên là Nguyễn Văn L. (SN 1995, quê Nghi Lộc, Nghệ An) đang ở khu trọ thì bị một thanh niên đeo khẩu trang đi trên xe máy cầm theo hung khí truy sát. Cùng lúc, nam thanh niên bỏ chạy vào ngõ cụt, nhưng bị truy đuổi và dính nhiều nhát dao nên anh L. gục ngã và tử vong.
Theo nhân chứng có mặt tại hiện trường. Thời điểm xảy ra án mạng, có một thanh niên đeo khẩu trang đi trên xe máy áp sát anh L. rồi rượt đuổi anh này. Do bị truy sát chạy vào ngõ cụt, nạn nhân đã bị hung thủ đâm nhiều nhát và tử vong tại chỗ.
Ngay sau khi tiếp nhận thông tin, lực lượng công an đã có mặt phong tỏa hiện trường, khám nghiệm tử thi và truy bắt đối tượng gây án. Được biết, ngay trong đêm 25/9, lãnh đạo Công an TP Hà Nội đã trực tiếp đến chỉ đạo Công an quận Nam Từ Liêm, Phòng CSHS, Phòng Kỹ thuật hình sự và các đơn vị nghiệp vụ liên quan tập trung điều tra làm rõ vụ việc.