Theo điều tra ban đầu, cháu Bo là con của Trịnh Hoàng Bảo L (15 tuổi) với một người tên T. (ngụ thị trấn Đất Đỏ, huyện Đất Đỏ, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu). Tháng 10/2022, khi L đang mang thai cháu Bo, T. bị bắt và đang chấp hành án tù về tội "Tàng trữ trái phép chất ma túy".
Qua mạng xã hội, L quen Phụng. Khoảng đầu tháng 5/2023, Phụng đưa L về nhà mình sống như vợ chồng ở thị trấn Long Điền. Quá trình sinh sống, Phụng không đăng ký tạm trú cho L.
Đến ngày 20/5, L sinh cháu Bo. Ngày 24/6, do cháu Bo bị gãy tay trái nên L đưa cháu đến Bệnh viện Bà Rịa để điều trị. Đến ngày 14/7, L đưa cháu Bo đến bệnh viện để cắt bột cánh tay, bác sĩ lại phát hiện cháu Bo bị gãy xương đùi trái. Ngày 17/7, Bệnh viện Bà Rịa đã chuyển cháu đến Bệnh viện Nhi Đồng 2 tại Thành phố Hồ Chí Minh để điều trị. Lúc này, cháu được chẩn đoán gãy hở xương đùi trái, tổn thương thận cấp, nhiễm trùng huyết, suy dinh dưỡng nặng… Ngày 31/7, Bệnh viện đã cho cháu xuất viện về nhà. Tình trạng cháu bé tỉnh táo, tiếp xúc tốt, vết mổ và vết thương lành tốt.
Khoảng 11 giờ ngày 15/8, L và Phụng xảy ra mâu thuẫn tại nhà Phụng. Do cháu Bo khóc liên tục, Phụng tức giận dùng tay đánh mạnh vào vùng trán cháu Bo, dùng tay lắc mạnh cháu bé. Thấy cháu bị ngất, L và Phụng đưa đến Bệnh viện Bà Rịa để cấp cứu. Tuy nhiên, theo Bệnh viện, cháu Bo đã tử vong trước đó.
Ngày 16/8, Công an huyện Long Điền tiếp nhận thông tin về việc cháu Bo tử vong chưa rõ nguyên nhân. Đơn vị đã phối hợp với Viện Kiểm sát nhân dân huyện, Phòng Cảnh sát Hình sự, Phòng Kỹ thuật Hình sự, Công an tỉnh khám nghiệm hiện trường và thực hiện các hoạt động điều tra ban đầu.
Qua khám nghiệm xác định, cháu bé tử vong do chấn thương sọ não; rải rác khắp cơ thể, tay, chân, vùng mặt cháu có vết xây xát da, cả vết mới và cũ; gãy xương cánh tay trái, xương đùi trái, máu bầm dưới da đầu…
Cơ quan Cảnh sát điều tra đã mời L và Phụng lên làm việc. Tại đây, Phụng khai nhận đã có hành vi bạo hành cháu bé. Đối tượng vừa chấp hành xong án tù liên quan đến ma túy.
