Trước đó, vợ của Thắng là chị Nguyễn Kim Thời nhận trông giữ 7 em bé tại nhà, trong đó có cháu Hồng* (Tên nạn nhân đã được thay đổi) 5 tuổi.

Trưa ngày 6/11, sau khi đón con gái là bé Hồng* (Tên nạn nhân đã được thay đổi) (5 tuổi) tại nhà giữ trẻ thu‌ộc đị‌a bàn thôn Vinh Sơn, xã Nghĩa Thành, chị Hạnh phát hiện vùn‌ּg kí‌ּn của con tấy đỏ. Gặng hỏi thì bé trả lời là do chú Thắng làm bậy. Sợ con bị mang tiếng xấu, chị Hạnh chỉ gọi điện cho cô bảo mẫu để nói chuyện.

Đến ngày 13/11, thấy ở vùn‌ּg kí‌ּn của con bị chảy dịch vàng nên chị Hạnh đưa con đến bệnh viện khám. Tại đây, các bác sĩ tư vấn phải nộp đơn tố cáo đến công an để được giám định pháp y làm rõ sự việc.

Sau khi biết chị Hạnh nộp đơn tố cáo, Thắng bỏ trốn lên Sài Gòn với lý do thăm nuôi ông ngoại. Tuy nhiên, được sự động viên của gia đình, chiều 19/11 Thắng đã đến cơ quan công an đầu thú.

Tại cơ quan điều tra, Thắng khai nhận, trưa 6/11, do vợ bị bệnh nên có nhờ Thắng tắm cho 7 cháu nhỏ mà vợ nhận giữ. Khi tắm cho cháu Hồng Thắng đã kỳ cọ ở vùn‌ּg kí‌ּn cháu, bị "kíc‌h thí‌ch" nên đã có hành vi dâ‌m ô. Sau đó, trong lúc cháu Hồng ngủ, gió thổi váy tốc lên nên Thắng không kềm chế được, tiếp tục làm chuyện dâ‌m ô với cháu. Chỉ đến khi nghe tiếng chân vợ bước lên nhà thì Thắng mới nằm im giả vờ ngủ.

Ngày 18/11, Trung tâm giám định pháp y tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu kết luận: "Không có sây sát da hay bầm tím ở vùng bẹn đùi hai bên; không có vết rách màng trinh cũ và mới; không tìm thấy tin‌ּh trù‌ּng".

Tuy nhiên, theo mẹ của bé Hồng, hiện cháu vẫn đang hoảng loạn và vùn‌ּg kí‌ּn vẫn tấy đỏ