Ngày 20/7/2011, Vinh đưa bố đẻ là ông Bùi Đức Hóa (SN 1956, ở Ninh Giang, Hải Dương) đến khám chữa bệnh tại bệnh viện Việt - Đức.
Trong quá trình thuê trọ để nghỉ ở phố Lý Quốc Sư, quận Hoàn Kiếm giữa hai cha con đã phát sinh mâu thuẫn do Vinh xin tiền bố để mua thuốc lá. Trong lúc xô xát, Vinh dùng dao đâm nhiều nhát vào ngực trái làm ông Hóa chết tại chỗ.
Vinh bị bắt ngay sau đó. Tại biên bản giám định pháp y tâm thần của Viện Giám định pháp y tâm thần Trung ương kết luận, Vinh mắc bệnh tâm thần phân liệt thể Paranoide. Trước, trong, sau khi phạm tội Vinh vẫn mắc chứng bệnh trên nên hạn chế khả năng nhận thức và điều khiển hành vi.
Tuy nhiên, Vinh vẫn phải chịu trách nhiệm hình sự và bị truy tố theo khoản 1 Điều 93 tội “Giết người” Bộ luật Hình sự; với khung hình phạt cao nhất là tử hình.
Tại phiên xét xử, Vinh đã khai nhận toàn bộ và tỏ ra rất ân hận về hành vi bất hiếu của mình. Sau khi nghị án, cân nhắc các tình tiết tăng nặng, giảm nhẹ của vụ án, HĐXX đã tuyên phạt Vinh 12 năm tù về tội giết người.
