Trước đó, vào hồi 7 giờ 30 phút ngày 1/10, Công an huyện Mường Tè nhận được tin báo từ cán bộ Trạm Y tế xã Pa Vệ Sủ về việc bà Vàng Mò Bớ (sinh năm 1962, trú tại bản Khoang Thèn, xã Pa Vệ Sủ) được gia đình đưa đến Trạm Y tế xã trong tình trạng đã tử vong, trên vùng cổ, mặt có nhiều dấu vết xây xước, bầm tím.

Tiếp nhận tin báo, lãnh đạo Công an huyện triển khai lực lượng đến địa bàn tiến hành công tác xác minh ban đầu và báo cáo nhanh về Ban Giám đốc Công an tỉnh. Nhận định vụ việc có dấu hiệu của tội phạm đặc biệt nghiêm trọng, Ban Giám đốc Công an tỉnh chỉ đạo Phòng Cảnh sát hình sự chủ trì, phối hợp các đơn vị chức năng, Công an huyện Mường Tè khẩn trương khám nghiệm hiện trường, khám nghiệm tử thi và thu thập chứng cứ để làm rõ vụ án. Kết quả khám nghiệm tử thi phát hiện trên thi thể nạn nhân có dấu vết của việc bị tác động ngoại lực gây suy hô hấp cấp, trụy tuần hoàn dẫn đến tử vong. Khám nghiệm hiện trường là nơi ở của nạn nhân thấy có dấu hiệu của việc lục lọi, tìm tài sản.

Cơ quan Cảnh sát điều tra xác định đây là vụ án giết người khả năng để cướp tài sản nên tập trung điều tra, truy xét. Sau 5 giờ áp dụng các biện pháp nghiệp vụ, lúc 12 giờ 30 phút cùng ngày, lực lượng chức năng xác định được các đối tượng nghi vấn là P.B.Đ (sinh năm 2007) và L.T.L (sinh năm 2010) cùng trú tại xã Pa Vệ Sủ. Hai đối tượng bị áp giải về cơ quan Công an để làm việc.

Tại Cơ quan điều tra, Đ và L thú nhận hành vi giết người, cướp tài sản. Theo lời khai của hai đối tượng, khoảng 21 giờ ngày 30/9, Đ rủ L cùng một số đối tượng khác tụ tập uống bia, đến 23 giờ thì hết đồ uống nên một đối tượng đi đến quán tạp hóa của bà Vàng Mò Bớ hỏi mua nợ bia nhưng bà Bớ không bán chịu. Sau đó, đối tượng này đến một quán khác mua nợ được bia mang về cho cả nhóm uống đến hơn 4 giờ ngày 1/10 thì hết bia. Lúc này, Đ tỏ ý muốn uống bia tiếp nên đã bàn với L cứ sang nhà bà Bớ hỏi mua chịu, nếu không bán sẽ đánh.

Khoảng 5 giờ ngày 1/10, hai đối tượng đi bộ sang nhà bà Bớ gọi cửa hỏi mua bia, bà Bớ tỉnh dậy mở cửa trả lời không bán chịu nên Đ và L đã ra tay sát hại bà. Sau đó, Đ và L lục tìm khắp nhà bà Bớ và lấy đi một số vật dụng, 770.000 đồng tiền mặt rồi rời khỏi hiện trường...