Ngay sau khi hoàn thành bước đầu điều tra làm rõ về vụ nổ súng bắn chết người tại khách sạn trên đường Nguyễn Thị Định, đến chiều ngày 1/11 công an Thành phố Hà Nội đã công bố nguyên nhân và lời khai của các nghi phạm trong vụ án nghiêm trọng này.
Sau 2 ngày khẩn trương liên tục bám sát vụ án, áp dụng các nghiệp vụ điều tra sát xao, cơ quan Công an điều tra đã công bố danh tính các hung thủ trong vụ án gồm các nghi phạm sau: Hoàng Quốc Hùng ( SN 1975); Nguyễn Vinh Long ( SN 1979); Nguyễn Văn Thắng (SN1982); Nguyễn Xuân Trường (SN 1988) và Mai Vũ Long ( SN 1971), các đối tượng trên đều có hộ khẩu trú tại Hà Nội.
Qua điều tra và lấy lời khai của các nghi phạm, cơ quan công an điều tra đã xác định diễn biến vụ án như sau: Vào lúc 12h đêm ngày 19/10 tức 0h ngày 20/10, đối tượng Nguyễn Xuân Trường bảo Vũ Đình Duy ( SN 1997, trú tại Hải Dương ) đến số 110 Trần Duy Hưng, Hà Nội mua xôi giúp. Đến nơi thì Duy bị Phạm Văn Dương ( SN 1994, Phú Xuyên, Hà Nội) gây sự vì cho rằng Duy nhìn đểu Dương. Dương đã cùng 1 số bạn bè lao vào đánh Duy.
Khi bị đánh, Duy bỏ chạy và gọi Trường đến tiếp viện, Dương cũng gọi thêm đồng bọn, cả 2 nhóm tiếp tục gặp nhau và có gây gổ đánh nhau tại ngõ 110 Trần Duy Hưng, Trường bỏ chạy.
Đến ngày 27/10 vào lúc 0h30, Trường đang trên đường cùng 2 đối tượng là bạn bè đưa Nguyễn Vinh Long ( đối tượng đang bị công an Hoàn Kiếm truy nã vì chống người thi hàng công vụ và tàng trữ vũ khí) lên Lạng Sơn để trốn sang biên giới Trung Quốc nhưng không được thì Trường nhận được tin từ vợ cho biết có nhóm côn đồ đang ở phố Nguyễn Thị Định.
Trường nghĩ rằng nhóm côn đồ đó là nhóm của Dương đến tìm mình và Duy nên ngay lập tức Trường đã hẹn nhóm Dương đến để xử nhau. Nguyễn Vinh Long đi cùng Trường cũng gọi cho Nguyễn Văn Thắng và các đối tượng khác mang vũ khí đến Nguyễn Thị Định để giao chiến.
Nhóm của các đối tượng Trường, Long, Hùng và Thắng ngay lập tức đã mang theo súng AK, với đạn đã lên nòng, khi có mặt tại phốNguyễn Thị Định thì không thấy nhóm của Dương mà chỉ nhìn thấy anh Vũ Văn H (Ba Đình, Hà Nội) đang đỗ xe trước số 23 Nguyễn Thị Định, tưởng đây là đối tượng cần xử Long, Thắng và Hùng đã dùng súng AK và súng ngắn bắn liên tiếp về phía anh H. 3 người bạn của anh H lúc đó đang ở quầy lễ tân khách sạn Nam Cường thuê phòng thì nghe tiếng súng nổ nên chạy ra. Anh H kêu mọi người chạy đi thì nhóm của đối tượng Long lại càng hung hăng truy đuổi, bắn nhiều phát vào quầy lễ tân của khách sạn, khiến cho anh Lường Văn L ( Điện Biên) là lễ tân khách sạn chết ngay tại chỗ.
Cũng thời điểm này, anh Trần Huy Tưởng nhân viên khách sạn tưởng tiếng nổ pháo nên chạy ra xem tình hình ra sao thì cũng bị các đối tượng trên bắn bị thương ở chân và tay.
Ngay sau khi gây án, các đối tượng trên đã bỏ trốn, thấy nhân viên lễ tân bị bắn chết, đối tượng Long đã mang súng đến gửi ở nhà Mai Vũ Long trước khi bỏ trốn.
Khi điều tra và tiến hành khám xét nhà đối tượng Mai Vũ Long, công an đã thu giữ được số lượng lớn súng đạn. Khi kiểm tra nhà đối tượng Hoàng Quốc Hùng, công an còn phát hiện thêm rất nhiều dao kiếm cùng với số tiền mặt là 450 triệu đồng và 1.300 USD, cùng với cả ma túy.
Phòng Cảnh sát hình sự – Công an TP.Hà Nội vẫn đang tiếp tục nhanh chóng điều tra sự việc, lấy thêm lời khai và thu thập chứng cứ và truy bắt khẩn trương các đối tượng đã bỏ trốn.