Ngoài án phạt tù, Tòa còn tuyên buộc bị cáo Thái phải bồi thường tổng cộng 600 triệu đồng để phụ cấp nuôi con và mẹ của nạn nhân.
Theo cáo trạng, cuối tháng 11/2021, Mai Xuân Thái quen biết và có quan hệ tình cảm với chị Nguyễn Thị Q. (sinh năm 1982, ở Hà Nội) thông qua lớp tập Yoga ở quận Hai Bà Trưng. Đến cuối tháng 6/2022, giữa Thái và chị Q. nảy sinh mâu thuẫn và chị Q. muốn chấm dứt quan hệ với nhân tình. Bị cáo không đồng ý, nảy sinh ý định gặp chị Q. để níu kéo quan hệ, nếu bị từ chối sẽ giết tình nhân rồi tự sát.
Khoảng 11 giờ 30 phút ngày 11/8/2022, Thái đến trước cửa ngân hàng nơi chị Q. làm việc với mục đích đi theo chị đến lớp tập Yoga. Khi thấy chị Q. điều khiển xe máy từ chỗ làm đi ra, Thái bám theo đến phòng tập. Tập Yoga được một lát, bị cáo đi xuống trước, mở cốp xe, lấy dao nhọn, cất vào tay áo bên trái rồi ngồi trước cửa phòng tập Yoga đợi chị Q. 13 giờ 20 phút cùng ngày, chị Q. rời phòng tập, đi về nơi làm việc theo hướng Phố Huế - Hàng Bài, Hà Nội. Lúc này, bị cáo Thái điều khiển xe máy đi song song với chị Q.
Khi đến trước số nhà 17, phố Hàng Bài, Hà Nội, Thái khiển xe máy vượt lên, chặn xe chị Q. dừng lại. Trong lúc hai người lời qua tiếng lại, Thái giật lấy chìa khóa xe máy và thẻ gửi xe của chị Q. Chị Q. đòi lại, khiến hai người giằng co với nhau. Sau đó, chị Q. đi bộ vào cửa hàng gần đó hỏi mượn điện thoại để gọi cho người thân. Thấy vậy, bị cáo Thái đi theo, đưa chìa khóa và thẻ gửi xe cho chị Q.
Khi chị Q. ngồi lên xe máy định rời đi, Thái lấy dao nhọn đã chuẩn bị trước đó, đâm vào vùng lưng chị Q. Bị tấn công bất ngờ, chị Q. xuống xe máy, bỏ chạy lên vỉa hè. Thái cầm dao chạy đuổi theo nạn nhân. Đến khu vực trước cửa rạp Kim Đồng, Thái đuổi kịp và dùng dao đâm 13 nhát vào người chị Q. khiến nạn nhân gục ngã, tử vong tại chỗ.
Thái cầm dao đâm liên tiếp nhiều nhát vào bụng của mình để tự sát rồi vứt hung khí xuống lòng đường, cố tiến lại vị trí chị Q. đã tử vong, nằm và ôm nạn nhân. Sau đó, Thái được mọi người đưa đến bệnh viện cấp cứu kịp thời nên không bị chết.
