Sáng 31/1, cô gái 22 tuổi ở xã Quế Phước (huyện Nông Sơn, Quảng Nam) có tiền sử bệnh động kinh, thiểu năng trí tuệ rời nhà đi xin. Chiều tối cùng ngày không thấy con về, gia đình cô gái tổ chức tìm kiếm. Người thân phát hiện cạnh ngôi miếu thuộc thôn Đông An, cách bờ sông Thu Bồn 15 m, có một đôi dép và chiếc quần của cô gái.
Sáng 1/2, gia đình trình báo đến nhà chức trách. Phòng Cảnh sát Hình sự (Công an tỉnh Quảng Nam) lập tổ công tác phối hợp với công an huyện điều tra. Cơ quan chức năng nghi vấn cô gái bị hiếp dâm, cướp tài sản, sau đó bị thả xác xuống sông. Việc tìm kiếm trên sông được tổ chức nhưng không có kết quả.
Cảnh sát nhận được thông báo của người dân cho hay tối 31/1, họ nhìn thấy một người đàn ông say rượu tại khu vực phát hiện dép của cô gái. Mở rộng tìm kiếm tại khu vực này, các điều tra viên thu được đôi dép nam và chiếc điện thoại cũ. Căn cứ dấu vết, nhà chức trách xác định người sử dụng cuối cùng là Phạm Tuấn (30 tuổi, trú xã Quế Phước).
Theo nhà chức trách, Tuấn từng có tiền án tiền sự, tính tình ngang ngược, thường đánh lộn. Xác định Tuấn là "mắt xích" quan trọng trong vụ án cô gái mất tích, cơ quan điều tra triệu tập đến làm việc. Ban đầu Tuấn khai chỉ gặp nạn nhân trên đường về nhà chứ không hãm hại. Tuy nhiên đến chiều, khi hai vật chứng trên được đưa ra, Tuấn mới thừa nhận đây là điện thoại ăn trộm của người khác.
Tuấn cho biết chiều 31/1 đi nhậu về gặp cô gái ở gần sông Thu Bồn nên bám theo. Đến khu vực hoang vắng, anh ta đã khống chế để giở trò đồi bại.
Trong lúc bị Tuấn cưỡng bức, cô gái lên cơn động kinh và ngất xỉu. Tuấn lục trên người nạn nhân lấy mấy trăm nghìn đồng rồi kéo thả xuống sông phi tang. Tuấn giải thích khi bỏ chạy đã quá hoảng sợ nên không nhớ đã bỏ lại đôi dép. Chiếc điện thoại rơi trong lúc hắn khống chế cô gái.
Ba ngày sau khi Tuấn nhận là thủ phạm, thi thể cô gái được người chèo thuyền trên sông Thu Bồn phát hiện ở xã Đại Thạnh, huyện Đại Lộc, cách địa điểm gây án 6 km.
Công an tỉnh Quảng Nam đã khởi tố Tuấn với các cáo buộc phạm tội: Giết người, Hiếp dâm và Cướp tài sản.