Theo cáo trạng, năm 2016, Trần Thị Thanh Hải kết hôn với anh Phạm Ngọc H. (sinh năm 1991). Khoảng giữa năm 2019, vợ chồng Hải tìm được việc làm và chuyển đến sinh sống ở Hà Nội, thuê nhà trọ ở đường Lạc Long Quân.
Trong thời gian này, tuy đang chung sống với chồng nhưng bị cáo Hải lấy tên là Hải Anh làm quen với anh Chẩu Việt H. (sinh năm 1994, quê Tuyên Quang, thuê trọ ở quận Nam Từ Liêm, Hà Nội). Hải nói với anh Chẩu Việt H. rằng mình chưa có chồng.
Đến đầu năm 2020, bị cáo Hải và anh Chẩu Việt H. phát sinh quan hệ tình cảm, nhưng hai người thường xuyên xảy ra mâu thuẫn. Đến tháng 2/2020, anh Chẩu Việt H. chủ động chấm dứt quan hệ với bị cáo. Để níu kéo tình cảm, bị cáo Hải nói dối anh H. rằng mình đang có thai và yêu cầu anh H. phải có trách nhiệm.
Tháng 3/2022, do không muốn gặp, tìm cách trốn tránh Hải, anh Chẩu Việt H. chuyển tới ở trọ cùng anh họ là Hoàng Cộng Việt (sinh năm 1990) ở phòng trọ số 602, số 4, ngõ 60, đường Phú Đô, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội.
Sau khi biết anh H. chuyển chỗ ở, Hải cho rằng anh Việt xúi giục kích động anh H. chấm dứt quan hệ với mình nên Hải nảy sinh ý định mua xăng đốt xe máy của anh Việt để trả thù.
Khoảng 15h ngày 31/3/2022, Hải đi xe máy đến cây xăng trên đường Lạc Long Quân mua 30.000 đồng tiền xăng đựng vào chai Lavie, loại 1,5 lít.
18h cùng ngày, Hải mặc áo khoác ngoài màu đen, đội mũ bảo hiểm màu đen, đeo khẩu trang, mang theo chai xăng đến nhà trọ của anh Chẩu Việt H. Đến nơi, bị cáo Hải gặp một người đàn ông ở xóm trọ đi về mở cửa nên đã nói người này cho vào bên trong gặp bạn.
Khi vào bên trong, Hải nhìn thấy chiếc xe máy của anh Việt dựng ở gần cầu thang bộ, xung quanh có nhiều xe máy của những người khác. Lúc này, bị cáo đổ hơn 1 lít xăng lên xe máy của anh Việt, để chai xăng còn lại ở gần cửa nhà vệ sinh, lấy bao diêm quẹt lửa và ném vào xe máy.
Chiếc xe máy của anh Việt bùng cháy và cháy lan sang toàn bộ khu vực chân cầu thang tầng 1 của nhà trọ. Thấy lửa bùng lên, Hải bỏ chạy, cởi áo khoác vứt bỏ tại khu vực cổng nhà trọ rồi lái xe về nhà.
Ngọn lửa bốc lên, làm mất điện toàn bộ khu nhà trọ, hệ thống thang máy không hoạt động được. Những người thuê nhà hoảng loạn bỏ chạy ra khỏi phòng trọ, chen lấn chạy xuống cầu thang bộ, là lối thoát duy nhất của khu nhà để ra bên ngoài.
Trong số những người bỏ chạy khỏi phòng trọ có chị Nguyễn Thị Mai Ánh (sinh năm 1997) đang mang thai. Nghe tiếng hô hoán, chị Ánh từ phòng trọ của mình chạy ra cầu thang bộ, nhưng đến tầng 1, chị Ánh bị ngạt khói, ngã vào đám cháy dẫn đến tử vong tại chỗ.
Chị Bùi Thị Vân Anh (sinh năm 1993) bế hai con nhỏ chạy ra ngoài, xuống đến tầng 4 đã không thể đi tiếp do khói nhiều, tường, lan can cầu thang đều rất nóng làm chị và 2 cháu bé bỏng nhiều chỗ. Nhiều người khác trong nhà trọ cũng bị ngạt và bỏng nhiều nơi trên cơ thể ở nhiều mức độ khác nhau.
Cơ quan điều tra xác định, ngoài việc gây thương vong cho nhiều người, vụ cháy còn làm hư hỏng 13 xe máy, 1 xe máy điện, 1 xe đạp của những người ở trong tòa nhà. Bên cạnh đó, nhiều tài sản của chủ nhà trọ cũng bị hư hỏng.
