Theo đó, hung thủ là Trần Trọng Luận (34 tuổi, ngụ phường Thái Hòa, thị xã Tân Uyên). Nạn nhân là bà Đào Thị Thu Cúc (54 tuổi), em Trần Thị Quỳnh Nhi (17 tuổi, con gái bà Cúc) và cháu Nguyễn Thị Bảo Trân (8 tuổi, cháu ngoại bà Cúc). Các nạn nhân sống trong căn nhà cấp 4 gần sông Sài Gòn và là hàng xóm của hung thủ.
Do thua cờ bạc, đêm 24/4, Luận đột nhập vào nhà bà Cúc để trộm cắp tài sản. Đối tượng này mang theo nhiều hung khí vật dụng để hành nghề như mã tấu tự chế, dao bằng kim loại dài 19cm, dao dùng để gọt trái cây… Ngoài ra, Luận còn dùng dây kẽm buộc cửa ngoài các phòng trọ quanh nhà nạn nhân, đề phòng trường hợp bị phát hiện thì những người này cũng không kịp ứng cứu.
Khi Luận đang lục tủ sắt thì bị bà Cúc phát hiện, đối tượng này dùng dao tấn công khiến nạn nhân gục trên giường ngủ. Cháu Trân ngủ với bà Cúc thức giấc cũng bị Luận dùng dao xuống tay không thương tiếc.
Lúc này, Nhi ngủ phòng bên cạnh thì nghe thấy tiếng động nên chạy sang kiểm tra và phát hiện sự việc. Nhi bỏ chạy nhưng bị Luận truy sát. Dù cô bé van xin nhưng vẫn bị Luận lạnh lùng sát hại. Sau đó, khi quay lại phòng ngủ, thấy bé Trân vẫn còn cử động, Luận tiếp tục dùng hung khí sát hại cháu bé.
Gây án xong, đối tượng này tiếp tục lục lọi nhưng chỉ thấy một ít tiền lẻ nên không lấy mà bỏ trốn khỏi hiện trường. Các nạn nhân được người nhà phát hiện tử vong vào lúc 7h sáng cùng ngày. Còn Luận sau khi về đến nhà đã uống 40 viên thuốc Panadol để tự tử và được đưa đi cấp cứu nên giữ được tính mạng.
Luận bị bắt giữ ngay sau đó. Tuy nhiên, tại cơ quan điều tra, đối tượng này cho rằng giết 3 người hàng xóm không vì cướp tài sản mà là để trả thù.
Trước đêm xảy ra vụ thảm sát, Luận thua bạc và có ý định tự tử. Lúc này, Luận nhớ tới vụ bị cháu Nhi làm nhục nên nghĩ cách trả thù. Tuy nhiên bằng các biện pháp nghiệp vụ, Công an tỉnh Bình Dương đã buộc Luận phải ra khai toàn bộ vụ việc.
