Danh tính hai đối tượng là: Phạm Trọng Lưu (sinh năm 1971, ở Nam Định) và Hoàng Văn Hiệp (sinh năm 1983, ở Hà Nam). Hai đối tượng bị bắt để điều tra về hành vi Che giấu tội phạm. Hiệp và Lưu được xác định là đối tượng giúp sức đắc lực cho Đinh Xuân Sáng (kẻ bắn tử vong cô gái ở quận Long Biên), giúp cho Sáng trốn từ Hà Nội đến khu vực biên giới Việt Nam - Campuchia (địa phận tỉnh Long An).
Đối tượng Hoàng Văn Hiệp.
Trước đó, sau 1 tuần gây án, Đinh Xuân Sáng bị bắt khi chuẩn bị "vượt biên" sang Campuchia để lẩn trốn. Lực lượng chức năng đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can với Đinh Xuân Sáng (sinh năm 1984, ở Hà Nam), Vũ Thành Quang (sinh năm 1994, ở Hà Nội) và Nguyễn Xuân Đạt (sinh năm 1991, ở Hà Nội) về tội Giết người.
Như báo Tin tức đã đưa tin vào rạng sáng 3/7, Đinh Xuân Sáng và Vũ Thành Quang đến ăn uống ở nhà người quen tại tổ 3 phường Thượng Thanh (quận Long Biên). Tại đây, nhóm của Sáng gặp nhóm của nạn nhân là chị H. (sinh năm 2002 ở quận Hoàn Kiếm, Hà Nội).
Lúc này, nghe thấy nhóm người buông lời bỡn cợt về "cái đầu trọc", Sáng đã dọa: "Trọc đầu do từng ngồi tù vì giết người", nhưng thái độ bỡn cợt của nhóm người không dừng lại. Ngay sau đó, Sáng và Quang bỏ về. Cả hai gặp Nguyễn Xuân Đạt kể lại việc bị trêu chọc.
Lập tức, 3 người này mang theo súng, lái ô tô quay lại tìm nhóm người kia. Nhóm của Sáng đuổi kịp khi chị H. đang ngồi sau xe máy do một nam thanh niên điều khiển, tại khu vực ngõ 264 Ngọc Thụy, quận Long Biên (Hà Nội) và chĩa súng bắn vào người nam giới, nhưng viên đạn đã trúng chị H.
Do vết thương quá nặng, chị H. không qua khỏi. Nhóm của Sáng sau khi gây án đã bỏ trốn. Chỉ vài giờ sau, Quang bị bắt giữ khi đang trên đường lẩn trốn vào TP Hồ Chí Minh. Đến ngày 5/7, Nguyễn Xuân Đạt đến cơ quan công an đầu thú. Khi Sáng đang trên đường trốn sang Campuchia thì bị "sa lưới".