Theo tài liệu Cơ quan Cảnh sát Điều tra, chiều 9/4, Chử Tuấn Sơn mời anh Vũ Thanh Tuấn đến nhà chơi và có ý định mượn anh Tuấn 20 triệu đồng. Tuy nhiên, do anh Tuấn không cho Sơn mượn nên hai bên lời qua tiếng lại. Thừa lúc anh Tuấn không để ý, Sơn dùng gạch đập vào đầu, gáy khiến nạn nhân gục xuống. Ngay trong đêm cùng ngày, Sơn cho thi thể anh Tuấn vào hai bao tải rồi mang vứt ven đường Đỗ Xuân Hợp (phường Mỹ Đình 1, quận Nam Từ Liêm). Sau đó, Sơn mang sợi dây chuyền cướp được trên người nạn nhân bán được hơn 4 triệu đồng và bỏ trốn.
Đến ngày 24/4, thi thể anh Tuấn được phát hiện. Với tinh thần tích cực điều tra, chỉ sau 1 ngày, Công an quận Nam Từ Liêm và Phòng Cảnh sát Điều tra tội phạm về trật tự xã hội (PC45) Công an thành phố Hà Nội đã bắt giữ Chử Tuấn Sơn khi đối tượng đang lẩn trốn tại thị xã Dĩ An (tỉnh Bình Dương).