Theo bản Kết luận số 71 ngày 9/10/2019, Cơ quan Cảnh sát điều tra (Công an tỉnh Điện Biên) đề nghị Viện Kiểm sát nhân dân tỉnh truy tố 9 bị can gồm: Vì Văn Toán (sinh năm 1982, trú tại Đội 5, xã Thanh Yên, huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên) phạm tội giết người và bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản; Bùi Văn Công (sinh năm 1975, trú tại Đội 11, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên) phạm tội giết người, hiếp dâm, cướp tài sản, bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản và tàng trữ tái phép chất ma túy; Vương Văn Hùng (sinh năm 1984, trú tại Tổ dân phố 25, phường Mường Thanh, thành phố Điện Biên Phủ, tỉnh Điện Biên) phạm tội giết người, hiếp dâm, cướp tài sản và bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản; Phạm Văn Nhiệm (sinh năm 1976, trú tại Đội 19, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên), Lường Văn Lả (sinh năm 1993, trú tại bản Mển, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên), Lường Văn Hùng (sinh năm 1991, trú tại bản Na Hý, xã Hua Thanh, huyện Điện Biên) cùng phạm tội giết người, hiếp dâm và bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản; Phạm Văn Dũng (sinh năm 1972, trú tại Đội 19, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên), Cầm Văn Chương (sinh năm 1974, trú tại Đội 7, xã Hua Thanh, huyện Điện Biên) cùng phạm tội hiếp dâm; Bùi Thị Kim Thu (sinh năm 1975, trú tại Đội 11, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên) phạm tội không tố giác tội phạm.
Theo Kết luận điều tra, Vì Văn Toán khai, năm 2009 Toán bán cho bà Trần Thị Hiền (mẹ Cao Mỹ Duyên) 2 bánh heroin với giá 300 triệu đồng và bà Hiền chưa trả tiền; Bùi Văn Công cũng khai bà Trần Thị Hiền cũng còn nợ Công 30 triệu đồng từ tiền mua bán ma túy năm 2017.
Theo đó, ngày 3/2/2019 (tức 29 Tết Nguyên đán Kỷ Hợi 2019), Vì Văn Toán đã bàn bạc, lên kế hoạch, phân công vai trò, nhiệm vụ đối với các đối tượng còn lại về việc bắt cóc nữ sinh Cao Mỹ Duyên nhằm đòi số tiền mà bà Trần Thị Hiền còn nợ Toán.
Vì Văn Toán khai sau khi cùng đồng bọn bắt cóc nữ sinh Cao Mỹ Duyên, Toán đã liên hệ với gia đình nạn nhân yêu cầu trả tiền nhưng bà Hiền vẫn không trả. Tuy nhiên, theo lời khai của bà Trần Thị Hiền, bà không quen biết các bị can trong vụ án, không nợ tiền Vì Văn Toán, Bùi Văn Công và không nhận được cuộc gọi yêu cầu trả tiền của Vì Văn Toán. Do vậy, Cơ quan Cảnh sát điều tra không đủ căn cứ để kết luận bà Trần Thị Hiền biết việc Vì Văn Toán bắt cóc Cao Mỹ Duyên từ tối 4/2/2019 trước khi báo cơ quan Công an.
Theo Kết luận điều tra, trong khoảng thời gian từ ngày 4 - 6/2/2019 (tức từ 30 tháng Chạp đến ngày mồng 2 Tết Nguyên đán Kỷ Hợi 2019), tại nhà Bùi Văn Công, các đối tượng Bùi Văn Công, Phạm Văn Nhiệm, Lường Văn Lả, Lường Văn Hùng, Vương Văn Hùng, Phạm Văn Dũng và Cầm Văn Cương đã hiếp dâm nạn nhân Cao Mỹ Duyên.
Đến tối 6/2/2019 (tức mồng 2 Tết Kỷ Hợi), Vì Văn Toán đã bàn bạc với các đối tượng về việc giết hại nạn nhân để che giấu hành vi phạm tội của bản thân và đồng phạm.
Bị can Bùi Thị Kim Thu biết sự việc nữ sinh Cao Mỹ Duyện bị hiếp và bị giết nhưng không tố giác tội phạm.
