Trước đó, Đội Cảnh sát hình sự Công an quận Long Biên đã làm rõ một đường dây môi giới mại dâm, chủ yếu liên lạc qua mạng xã hội. Đặc biệt, người thực hiện hành vi bán dâm trong đường dây này là một nam huấn luyện viên thể hình.
Theo cơ quan công an, Nguyễn Phương Thảo chưa có tiền án, tiền sự, là con thứ 2 trong một gia đình khá giả. Năm 2019, Thảo được gia đình cho đi du học tại Trung Quốc. Do ảnh hưởng của dịch Covid-19 nên Nguyễn Phương Thảo tạm dừng học và trở về Việt Nam.
Nguyễn Phương Thảo quen với một đối tượng môi giới mại dâm trong một lần đi du lịch và được người này nhờ hỗ trợ tìm người bán dâm. Sau khi nhận lời đối tác để tìm người bán dâm cho N.Q.T (22 tuổi, trú ở quận Long Biên, Hà Nội), ngày 3/8, Thảo gửi ảnh bán khỏa thân của D.T.H (30 tuổi, trú tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh) cho T. xem trước.
Đến chiều 4/8, khi T. và H. đang thực hiện hành vi mua bán dâm thì bị lực lượng chức năng bắt quả tang. Sau đó, Nguyễn Phương Thảo đến cơ quan chức năng đầu thú.
Tại cơ quan công an, Nguyễn Phương Thảo khai nằm trong đường dây mua bán dâm trên toàn quốc, do một "tú ông" điều hành. Thảo có nhiệm vụ tìm những người cùng giới có nhu cầu mua dâm để "tú ông" điều người đến phục vụ.
Sau khi tìm được cô gái trẻ có nhu cầu mua dâm, Nguyễn Phương Thảo liên lạc với "tú ông". Sau đó, nam huấn luyện viên thể hình được điều đi phục vụ khách. Chi phí cho cuộc mua bán dâm trên là 18 triệu đồng. Trong đó, nam bán dâm nhận 3 triệu, Thảo lấy 6 triệu, số tiền còn lại 9 triệu đồng là của "tú ông".
Tại cơ quan điều tra, H. khai bản thân là huấn luyện viên thể hình cho một số trung tâm thể thao nổi tiếng ở Hà Nội. Do đặc thù công việc, H. tiếp xúc nhiều với các quý cô nhiều tiền và được giới thiệu cho các đầu mối bán dâm. H. nhận lời Thảo đi bán dâm cho T. để kiếm thêm thu nhập.