Theo cơ quan điều tra, vào lúc 21 giờ tối 4/4, chị Vũ Thúy H. (SN 1978, trú tại phường Phúc Diễn, quận Bắc Từ Liêm, TP Hà Nội), là nhân viên Công ty CP môi trường và dịch vụ đô thị Vĩnh Yên, đang đẩy xe chở rác trên đường Cầu Giấy, hướng về đường Xuân Thủy thì bất ngờ bị một nam thanh niên dùng gạch đập nhiều lần vào đầu khiến nạn nhân ngã gục xuống đường.
Sau đó, Toàn tiếp tục đập liên tiếp vào vùng đầu bà H. cho đến khi nạn nhân nằm bất động thì đối tượng bỏ chạy về đường Xuân Thủy.
Sau khi gây án, thanh niên này đã bỏ chạy về hướng đường Xuân Thủy (quận Cầu Giấy).
Ngay sau khi tiếp nhận tin báo, Công an quận Cầu Giấy đã phối hợp cùng lực lượng chức năng tiến hành khám nghiệm hiện trường và tổ chức các hoạt động điều tra, truy xét theo quy định của pháp luật.
Sau 1 giờ truy xét, lực lượng Công an đã bắt giữ được nghi phạm Lê Như Toàn đang lẩn trốn trong Khu đô thị Làng quốc tế Thăng Long (phường Dịch Vọng, quận Cầu Giấy).
Qua điều tra, Công an quận Cầu Giấy xác định Lê Như Toàn là đối tượng không nghề nghiệp, bản thân có tiền sử bệnh tâm thần.