Theo cáo trạng, khoảng đầu năm 2025, Nguyễn Anh Dũng có quan hệ tình cảm với chị N. T. Y. N (sinh năm 2006, trú phường Tân Mai, tỉnh Nghệ An). Do là đối tượng thường xuyên sử dụng ma túy nên tối 3/11/2025, Dũng hẹn chị N đến nhà trọ Dũng thuê tại khu đấu giá Mậu Lương (phường Kiến Hưng, Hà Nội) để sử dụng ma túy và N đồng ý.
Dũng mua của một người không quen biết trên mạng xã hội Facebook khoảng 0,2 gam ma túy (Ketamine) với giá 4 triệu đồng và khoảng 1 gam ma túy đá (Methamphetamine) với giá 1,4 triệu đồng và được “khuyến mại” thêm 2 viên hồng phiến về sử dụng cùng N trong suốt thời gian từ ngày 3 - 7/11/2025. Đến khoảng 13 giờ ngày 7/11/2025, sau khi sử dụng ma túy và bị ảo giác không thấy N tỉnh dậy. Dũng nhiều lần gọi, hô hấp cho N nhưng không thấy cử động nên nghĩ có thể chị N đã chết.
Lo sợ bị phát hiện nên Dũng đã dùng băng dính quấn chân, vòng quanh người chị N trong tư thế 2 chân co cho vào một túi xách nhựa màu đen, rồi kéo khóa kín đưa xuống tầng 1 và đặt lên phần yên của chiếc xe máy nhãn hiệu Honda Wave màu đen, biển kiểm soát 29AD-59727 chở đến khu vực giữa cầu Thanh Trì. Đợi lúc vắng người qua lại, Dũng ném túi đựng chị N xuống sông Hồng trong khi chị N đang còn sống dẫn đến chị N ngạt nước và tử vong.
Sau đó ngày 12/11/2025, Dũng mang số ma túy còn lại đến nhà Trần Văn Nguyên đang ở tại phường Định Công (Hà Nội) để cùng Nguyên sử dụng thì bị lực lượng Công an kiểm tra phát hiện và lập biên bản bắt người phạm tội quả tang. Tại hiện trường, Cơ quan Công an đã thu giữ vật chứng là 1 túi nylon màu trắng bên trong chứa tinh thể màu trắng có khối lượng 0,755 gam là ma túy loại Methamphetamine của Nguyễn Anh Dũng.
Đối với đối tượng bán ma túy cho Dũng, quá trình điều tra chỉ có lời khai của Dũng và chưa xác định được nhân thân lai lịch người bán ma túy nên Cơ quan Công an không có căn cứ để điều tra, làm rõ.
Quá trình điều tra vụ án, gia đình chị N yêu cầu Dũng bồi thường chi phí tang lễ và tổn thất tinh thần là 960 triệu đồng và đề nghị xử lý Dũng theo quy định của pháp luật. Đến nay, Dũng chưa bồi thường cho gia đình chị N.