Tại cơ quan điều tra, bước đầu, Nguyễn Văn Quang khai nhận, do quen biết từ trước với Lê Phùng T. (trú tại Đô Lương, Nghệ An) nên khoảng 20 giờ ngày 19/9, Quang cùng một thanh niên tên Dương đến phòng trọ của T. ở ngõ 63/30 đường Lê Đức Thọ (phường Mỹ Đình 2) tìm gặp T. nhưng T. không có ở phòng.
Thấy anh N. Đ. L. đang nằm trong phòng, Quang hỏi anh L. về T. thì anh L. hỏi lại “làm sao?”. Lúc này, Dương nói với L. là “sao trăng ở trên trời” rồi bỏ đi. Do bức xúc với thái độ của Dương nên hai bên lời qua tiếng lại.
Đến tối ngày 21/9, Quang và Dương đến hồ Phú Mỹ (phường Mỹ Đình 2) gặp L. để nói chuyện. Tại đây, L. dùng tuýp sắt vụt 1 nhát vào tay của Dương. Được mọi người can ngăn nên cả 2 bên đi về. Trưa 25/9, L. gọi điện thoại cho Quang chửi và thách thức đánh nhau.
Vào khoảng 19 giờ ngày 25/9, Nguyễn Văn Quang đem theo con dao bầu (loại dao chọc tiết lợn) đến nhà trọ của T. để tìm L. nhằm “giải quyết mâu thuẫn”. Quang dựng xe tại đầu ngõ, cầm con dao bầu đã cuốn tờ báo dắt vào túi quần sau đi vào phòng trọ. Thấy anh L. và anh Ngô Văn H. (quê Nam Định) đang nằm ở phòng trọ, Quang đuổi anh H. ra ngoài.
Khi đó, anh L. thấy thái độ hùng hổ của Quang đã vùng dậy định bỏ chạy nhưng bị Quang dùng dao đâm 1 nhát vào phần mạng sườn bên trái. Quang định rút dao ra những phần lưỡi dao bị mắc lại nên chỉ cầm được chuôi dao và quay bỏ chạy ra cổng. Sau khi gây án, Quang về nhà người quen ở phường Phúc Diễn, quận Bắc Từ Liêm, sau đó đem chiếc xe máy đến nhà bạn ở phường Xuân Phương, quận Nam Từ Liêm để gửi xe.
Theo cơ quan điều tra, Nguyễn Văn Quang “sở hữu” tới 4 tiền án về các tội “Trộm cắp tài sản”, “Cướp tài sản” và “Tàng trữ trái phép chất ma túy”. Tháng 7/2018, Quang bị Công an huyện Hoài Đức xử phạt hành chính về hành vi “Xâm hại sức khỏe người khác”.
Về vụ án mạng trên, Công an quận Nam Từ Liêm cho biết, nguyên nhân của vụ việc xuất phát từ mâu thuẫn xã hội giữa Nguyễn Văn Quang và nạn nhân N.Đ.L, thù tức nhau chỉ vì lời nói chứ không liên quan đến việc thu “họ”, đòi nợ thuê như một số thông tin đồn thổi.
Trước đó, vụ án mạng nghiêm trọng xảy ra vào khoảng 20 giờ 30 phút ngày 25/9, tại phường Mỹ Đình 2, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội… Cùng thời điểm trên, anh N. Đ L. đang ở trong khu trọ thì bị một thanh niên đeo khẩu trang đi trên xe máy cầm theo hung khí đến truy sát.
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 án.