Ngày 21/3, Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Điện Biên đã khởi tố bị can, bắt tạm giam 2 đối tượng: Phạm Văn Dũng (SN 1972) và Cầm Văn Chương (SN 1974, cùng ở huyện Điện Biên) về tội hiếp dâm.
Vào ngày 20/3, Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Điện Biên đã khởi tố, bắt tạm giam Bùi Thị Kim Thu (SN 1975, ở huyện Điện Biên). Trong đó, đối tượng Phạm Văn Dũng là anh trai của Phạm Văn Nhiệm - đối tượng được coi là cầm đầu tích cực bắt giữ, hiếp dâm và sát hại nữ sinh viên Cao Mỹ Duyên; còn đối tượng Bùi Thị Kim Thu chính là vợ của Bùi Văn Công.
Đến thời điểm hiện tại, Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Điện Biên đã bắt giữ 8 đối tượng liên quan đến vụ án này.
Trước đó, sau một thời gian lập án đấu tranh, Công an tỉnh Điện Biên đã lần lượt khởi tố, bắt tạm giam 5 đối tượng tham gia bắt giữ, hiếp dâm, sát hại nữ sinh viên. Các đối tượng gồm: Vương Văn Hùng (SN 1984, HKTT Khối Tân Thủy, huyện Tuần Giáo); Bùi Văn Công (SN 1975, trú tại: Đội 11, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên); Phạm Văn Nhiệm (SN 1976, trú tại: Đội 19, xã Thanh Nưa); Lường Văn Hùng (SN 1991, trú tại: Bản Na Hí, xã Hua Thanh, huyện Điện Biên) và Lường Văn Lả. (SN 1991, trú tại: Bản Mển, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên) về tội: Giết người, hiếp dâm...
Qua đấu tranh, khai thác 7 đối tượng đã tham gia bắt giữ, hiếp dâm và sát hại nữ sinh viên Cao Mỹ Duyên. Đối tượng Bùi Thị Kim Thu vợ của Bùi Văn Công là người biết rõ hành vi phạm tội của chồng và đồng bọn nhưng lại không tố giác tội phạm.
Chính Thu là người giả vờ như tình cờ là người đầu tiên phát hiện ra thi thể nạn nhân Cao Thị Mỹ Duyên rồi báo tin cho công an. Đối tượng Thu đã tung nhiều thông tin giả khiến công tác điều tra gặp rất nhiều khó khăn.
Như báo Kinh tế & Đô thị đã đưa tin, chiều 3/2 (30 tháng Chạp), em Cao Mỹ Duyên (SN 1997, trú đội 5 xã Thanh Hưng, huyện Điện Biên) đi bán gà cùng mẹ ở khu vực chợ Mường Thanh, phường Mường Thanh (TP Điện Biên Phủ) thì một người đàn ông đến xin số điện thoại. Người này đặt mua 10 con gà và yêu cầu chuyển đến khu vực chợ C13 phường Thanh Trường (TP Điện Biên Phủ). Đến khoảng 18 giờ 30 cùng ngày, sau khi đưa gà đến địa điểm khách yêu cầu, Cao Mỹ Duyên mất tích, điện thoại không liên lạc được.
Đến 9 giờ ngày 6/2 (tức mùng 2 Tết Kỷ Hợi) phát hiện chiếc xe máy của Cao Mỹ Duyên dùng để chở gà tại khu vực đội 18, xã Noong Luống, huyện Điện Biên. 10 giờ 30 phút ngày 7/2 (mùng 3 Tết) thì phát hiện thi thể nạn nhân Cao Mỹ Duyên tại ngôi nhà hoang khu vực đội 11, xã Thanh Nưa (huyện Điện Biên). Vào ngày 10/2, Ban chuyên án đã bắt giữ đối tượng Vương Văn Hùng (SN 1984, trú huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên) tại nhà của Vương Văn Nghĩa (cậu ruột Hùng), ở xã Noong Hẹt (huyện Điện Biên).
Ngày 11/2, Vương Văn Hùng khai nhận đã giết và lấy toàn bộ tài sản gồm: Thẻ ATM, đăng ký xe máy, ví tiền của Cao Mỹ Duyên và cất giữ trong cặp cá nhân gửi nhà người bạn tên Minh ở xã Thanh Hưng. Xe máy nạn nhân, Hùng đem về nhà cậu mợ, đợi đến qua Giao thừa Hùng bảo em họ đi cùng để trả xe cho bạn nhưng thực chất là đi giấu xe của nạn nhân. Điện thoại của nạn nhân, Hùng cất ở túi áo khoác treo trên cửa phòng của bà ngoại (ở cùng nhà Vương Văn Nghĩa).
Tại cơ quan điều tra, Hùng khai báo vòng vo, mâu thuẫn với các kết quả khám nghiệm hiện trường, khám nghiệm tử thi.
Mở rộng điều tra, Ban chuyên án phát hiện thêm 2 vết máu trên thùng xe tải của Bùi Văn Công (nhà ở cạnh địa điểm phát hiện thi thể nạn nhân). Sau khi giám định, cơ quan điều tra kết luận vết máu trên là của Cao Mỹ Duyên.
Ngày 13/2, cơ quan điều tra tiến hành khám xét nhà ở và triệu tập Bùi Văn Công để tiếp tục đấu tranh làm rõ vụ án. Sau đó, Vương Văn Hùng đã khai nhận, Hùng và Bùi Văn Công là 2 người trực tiếp thực hiện cướp, giết Cao Mỹ Duyên. Đối tượng Vương Văn Hùng không nghề nghiệp, sống lang thang, đã 4 lần vi phạm pháp luật và có 3 tiền án. Do vậy, quá trình cơ quan công an đấu tranh với đối tượng hết sức khó khăn. Hùng khai báo rất ít, chỉ thừa nhận các hành vi khi bị cơ quan chức năng chứng minh...
