Khoảng 4 giờ 10 phút ngày 17/7, một người đàn ông tên Ngọc (chuyên đi lấy thịt bò ở chợ về bán) thấy 3 cháu nhỏ cùng một chiếc xe đạp nằm bên vệ đường Quốc lộ 1A tại thôn 2, xã Diễn Kỷ trong tình trạng đói lả, hoảng sợ. Anh Ngọc đến hỏi nhưng các cháu bỏ chạy nên đã báo Công an xã Diễn Kỷ. Các công an viên của xã có mặt để xác minh và đưa các bé về trụ sở của xã chăm sóc và nắm bắt thông tin.
Thông tin ban đầu, Ban Công an xã Diễn Kỷ đã xác định được danh tính các cháu và người thân. Đó là cháu Nguyễn Văn Thiện (sinh năm 2011), Nguyễn Văn Lượng (sinh năm 2009) là học sinh Trường Tiểu học Phúc Sơn, con của ông Nguyễn Văn Bàn; cháu Nguyễn Công Thảo (sinh năm 2005, học sinh lớp 8, Trường Trung học Cơ sở Phúc Sơn) là con anh Nguyễn Công Quý và chị Bùi Thị Thủy. Hai gia đình này là anh em họ và cùng ở xã Phúc Sơn, huyện Anh Sơn.
Tại buổi làm việc, cháu Nguyễn Công Thảo cho biết, khoảng 7 giờ ngày 16/7, cháu Thảo xin phép bố mẹ xuống nhà chở hai em Lương và Thiện sang nhà ông bà nội chơi. Ba anh em đi xe đạp được một đoạn thì gặp một người đàn ông lái xe bán tải màu đen, không có biển số. Lái xe đeo khẩu trang màu đen, đeo kính đen nói giọng miền Nam nhờ các cháu chỉ đường về xóm Cột Đèn, xã Phúc Sơn. Cháu Thảo chỉ dẫn cho lái xe đi một đoạn nữa là đến. Bất ngờ lái xe bước xuống đứng trước mặt 3 cháu rồi nói thì thầm trong miệng. Sau đó ba cháu như bị thôi miên và mang theo xe đạp lên xe bán tải đi luôn. Đến địa phận huyện Yên Thành, cháu Thảo tỉnh dậy nhìn qua cửa kính thì thấy bảng hiệu Yên Thành –Diễn Châu – Hà Nội. Phát hiện mình không còn ở tại chỗ cũ nữa nên cháu Thảo hỏi lái xe. Nhân lúc lái xe hỏi có đói không và xuống mua bánh mì, cháu Thảo mở cửa xe và lôi hai em bỏ chạy. Lái xe đuổi theo nhưng 3 cháu nhanh trí chạy lên rừng keo trốn thoát được. Sau khi người đàn ông lái xe bán tải ném xe đạp lại và bỏ đi thì 3 cháu mới dám xuất hiện. Do không biết đường nên các cháu đạp xe trong đêm, đến địa phận xã Diễn Kỷ thì được người dân phát hiện và báo cơ quan chức năng.
Trước đó, trưa 16/7, khi phát hiện 3 cháu không ở nhà ông bà nội, gia đình anh Bàn và anh Quý đã trình báo Công an xã Phúc Sơn và Công an huyện Anh Sơn để tìm. Hiện tinh thần các cháu đã ổn định, người thân các cháu đã có mặt tại trụ sở UBND xã Diễn Kỷ để đón các cháu về nhà.