Bằng các biện pháp nghiệp vụ , Công an quận Thanh Xuân đã xác định được đối tượng Nguyễn Đình Phúc có liên quan đến vụ việc và tiến hành triệu tập nghi phạm để điều tra . Tại cơ quan công an , bước đầu , Phúc khai tối 4/4 sau khi ngồi uống bia một mình cách nhà 200 m , Phúc đi xe máy không có biển số đến đầu ngõ 132 Khương Trung thì thấy 2 bé gái đang đi mua đồ dùng học tập trên đường về nhà . Lúc này , Phúc nảy sinh ý đồ xấu để thoả mãn ham muốn tình dục . Sau đó , Phúc phóng xe máy vào ngõ rồi đứng đợi 2 bé gái . Vờ nói mình đang đi tìm bạn trong ngõ , Phúc nhờ 2 bé chỉ đường . Khi đi vào ngõ vắng , Phúc đã dùng tay thực hiện hành vi xâm hại với bé gái 10 tuổi . Vì hoảng sợ , bé gạt tay Phúc và gào khóc nên Phúc đã lên xe máy bỏ đi . Khi những hình ảnh của Phúc được camera an ninh ghi lại và được đăng lên mạng xã hội thì Phúc sợ hãi nên mang xe máy đi gửi để tránh bị phát hiện . Chiếc xe máy và một số tang vật sau đó cũng được cơ quan điều tra thu giữ để điều tra . Theo cơ quan công an , Phúc là công nhân , đã có vợ con .
Chiều 21/4 , Công an quận Thanh Xuân ( Hà Nội ) cho biết , đơn vị đã ra quyết định khởi tố vụ án , khởi tố bị can đối với Nguyễn Đình Phúc ( 41 tuổi , trú tại quận Thanh Xuân ) về hành vi dâm ô với người dưới 16 tuổi .