Theo hồ sơ vụ án, đêm 24 rạng sáng 25/1/2008, tại nhà anh Nguyễn Chí Hưng, ở xóm Kho, thôn Phú Mỹ, xã Mỹ Đình, huyện Từ Liêm, Hà Nội xảy ra vụ cháy lớn, hậu quả làm anh Hưng chết tại chỗ; chị Bùi Thị Thu Hà, SN 1976 và cháu Nguyễn Thảo Hiền, SN 2001, là vợ và con gái anh Hưng bị bỏng nặng.

Mặc dù đã được mọi người đưa đến bệnh viện cấp cứu, nhưng do bị bỏng quá nặng, chị Hà và cháu Hiền đã bị tử vong sau đó 6 ngày. Ngoài cướp đi sinh mạng của 3 con người trong gia đình anh Hưng, đám cháy còn thiêu hủy hoàn toàn 3 chiếc xe máy cùng một số đồ vật, tài sản có giá trị khác...

Qua khám nghiệm sơ bộ hiện trường, các lực lượng phối hợp điều tra nhận định nhiều khả năng đây là vụ án giết người và cố ý hủy hoại tài sản. Chuyên án trinh sát mang bí số 265C đã được xác lập để tổ chức điều tra, làm rõ hung thủ. Tuy nhiên, trong quá trình điều tra ban đầu, các lực lượng phối hợp điều tra gặp nhiều khó khăn do hiện trường bị cháy rụi, không để lại bất cứ dấu vết gì của hung thủ. Bên cạnh đó, vụ án xảy ra trong đêm vắng, trời mưa nên không có nhân chứng.

Tập trung đi sâu tìm hiểu các mối quan hệ của gia đình nạn nhân, lực lượng công an phối hợp với cơ quan Điều tra hình sự, Bộ Tổng tham mưu - Bộ Quốc phòng không phát hiện được mâu thuẫn của họ với những người xung quanh. Vậy kẻ nào đã ra tay tàn bạo, sát hại cả gia đình nạn nhân? - Câu hỏi này ám ảnh Ban chuyên án trong nhiều tháng ròng, thúc giục họ tích cực điều tra để truy tìm manh mối của kẻ thủ ác.

Bằng sự kiên trì và lòng quyết tâm lực lượng điều tra vụ án nhận được thông tin khả năng thủ phạm gây án có quan hệ với gia đình nạn nhân và do mâu thuẫn với người thân của nạn nhân đã cấu kết với đối tượng bên ngoài để phạm tội. Xác minh theo hướng dựng các mâu thuẫn trong nội bộ gia đình nạn nhân, lực lượng điều tra đã phát hiện một số đối tượng liên quan đến vụ án.

Sau gần một năm điều tra truy xét, ngày 30/12/2008, các lực lượng phối hợp khám phá vụ án đã làm rõ kẻ chủ mưu vụ đốt nhà, thiêu chết 3 người tại thôn Phú Mỹ, xã Mỹ Đình, huyện Từ Liêm vào đêm 24, rạng sáng 25/1/2008 là Nguyễn Thị Thuận (SN 1975, trú tại thôn Phú Mỹ, xã Mỹ Đình, huyện Từ Liêm, giáo viên dạy tiếng Anh tại trường Tiểu học Xuân Phương, quận Từ Liêm)

Ngày 31/12/2008, cùng với việc thực hiện lệnh bắt, khám xét khẩn cấp nơi ở đối với Thuận, căn cứ vào kết quả điều tra vụ án, Phòng CSĐT tội phạm về TTXH - Công an TP Hà Nội đã tiến hành bắt, khám xét khẩn cấp đối với Bùi Tiến Hà (SN 1959, trú huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái - công nhân Công ty MTĐT huyện Trấn Yên) và Hoàng Hải Tiệp (SN 1980, ở xã Cổ Nhuế, huyện Từ Liêm, sinh viên tại chức trường Cao đẳng Du lịch) là 2 đối tượng đã tiếp tay cho Thuận thực hiện hành vi phạm tội.

Theo lời khai của Nguyễn Thị Thuận tại cơ quan CSĐT - Công an TP Hà Nội, tháng 1/2001, Thuận kết hôn với em trai nạn nhân Nguyễn Chí Hưng là anh Nguyễn Chí Tuấn, SN 1974, trú tại huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên, làm tư vấn xây dựng và đặt văn phòng tư vấn tại tầng 3 nhà anh Hưng.

Trước đó, năm 1999 gia đình Thuận và anh Hưng cùng mua 2 mảnh đất liền nhau của một hộ dân ở xóm Kho, thôn Phú Mỹ, xã Mỹ Đình. Tháng 10/2006, vợ chồng anh Tuấn khởi công xây nhà trên mảnh đất liền kề nhà anh Hưng. Đến tháng 11/2007, trong khi đang xây dựng dở dang ngôi nhà, do phát sinh mâu thuẫn trong cuộc sống gia đình, anh Tuấn và Thuận ly thân. Thuận ở căn nhà trong xóm Chợ, thôn Phú Mỹ, xã Mỹ Đình cùng với con trai, còn anh Tuấn chuyển đi nơi khác thuê trọ.

Tuy nhiên, sau khi ly thân với vợ, anh Tuấn vẫn đặt trụ sở văn phòng tư vấn xây dựng tại tầng 3 nhà anh trai mình. Trước sự việc này, Thuận đã nảy sinh ý định đốt nhà anh Hưng để trả thù chồng. Thuận đã nhờ Bùi Tiến Hà, là người đang trông coi công trình xây dựng nhà ở cho Thuận mua xăng đốt nhà anh Hưng. Thuận và Hà còn đặt vấn đề nhờ Hoàng Hải Tiệp giúp sức. Tiệp là người quen của Hà, đang học tại chức tại trường Cao đẳng Du lịch. Thuận hứa sau khi xong việc, sẽ cho Tiệp ở nhờ tại nhà không lấy tiền, để tiếp tục theo Cao đẳng Du lịch.

Sau khi đã bàn bạc, thống nhất với nhau kế hoạch hành động, ngày 23/1/2008, Hà đi mua 5 lít xăng ở chợ Mỹ Đình. Đêm 24, rạng sáng 25/1/2008, hắn cùng với Tiệp mang can xăng đến trước cửa nhà anh Hưng để thực hiện hành vi đốt nhà. Chúng đã dùng 1 chiếc thước thợ bằng nhôm, dạng ống để luồn qua khe cửa nhà anh Hưng, rót xăng qua đó cho chảy lênh láng vào trong nhà người bị hại, rồi dùng diêm châm lửa đốt.

Trong khi ngọn lửa đang bùng lên dữ dội trong nhà anh Hưng, Hà và Tiệp vẫn ung dung đóng cửa nằm ngủ trong ngôi nhà đang xây dựng dở dang của Thuận, ở liền kề đám cháy. Sau khi gây án, Hà được Thuận cho chiếc điện thoại di động Samsung và Tiệp được kẻ chủ mưu vụ án đốt nhà, giết người cho ở trọ nhờ cùng với 500.000 đồng.

Ngày 5/8/2010, Tòa án Quân sự Quân khu Thủ đô đã tuyên phạt mức án tù chung thân đối với Nguyễn Thị Thuận, các đồng phạm là Bùi Tiến Hà và Hoàng Hải Tiệp lần lượt nhận 20 và 18 năm tù cùng về hai tội “Giết người” và “Hủy hoại tài sản”.