Trước đó vào ngày 7/11, Công an phường Phú Mỹ tiếp nhận tố giác của người đàn ông về tội phạm "Hành hạ người khác" với nội dung: Qua tìm hiểu thông tin trên mạng xã hội, bố cháu bé biết Nguyễn Ngọc Phượng (SN 1991; ngụ tỉnh Bình Phước; tạm trú tại nhà trọ trên Huỳnh Tấn Phát, phường Phú Mỹ, quận 7) nhận trông giữ trẻ em qua đêm ngay tại phòng nên đã gửi con gái 17 tháng tuổi  tại đây với mức phí là 5 triệu 1 tháng.

Đến  khoảng 22h ngày 6/11,  thì nhận được điện thoại của Phượng báo tin con gái bị bệnh nặng phải đưa vào Bệnh viện quận 7 cấp cứu và sau đó được chuyển lên cấp cứu tại bệnh viện Nhi Đồng 2 TP.HCM. Khi vào Bệnh viện thì thấy bé đã toàn thân tím tái, hôn mê; trên người có nhiều vết bầm tím.

Do đó bố bé gái đã đến Công an phường Phú Mỹ trình báo vụ việc và được cơ quan chức năng lập hồ sơ tiếp nhận xác minh làm rõ. Đến 7h10' ngày 8/11, bé gái đã tử vong tại Khoa cấp cứu Bệnh viện Nhi Đồng 2 TP.HCM.

Sau khi nhận được tin báo, Công an quận 7 đã phối hợp với VKSND cùng cấp và Phòng kỹ thuật hình sự Công an TP.HCM tiến hành khám nghiệm, điều tra tại hiện trường, giải phẫu tử thi và xác định nguyên nhân chết của bé gái là do chấn thương sọ não.

Sau đó Công an quận 7 tiến hành mời đối tượng Nguyễn Ngọc Phượng và Trần Trọng Hữu (chồng của Phượng) về làm việc.

Tại cơ quan điều tra, bước đầu Phượng khai nhận , từ khi ở với Phượng, bé gái thường xuyên quấy khóc, nên Phượng bực bội cộng thêm việc bố bé gái không trả tiền công đúng hẹn. Do đó, người phụ nữ nhiều lần dùng tay và cán chổi nhựa đánh vào mặt, tay và chân của bé gái.

Từ ngày 31/10 đến 5/11, khi bé quấy khóc thì bị Phượng tát mạnh vào mặt và tác động mạnh vào vùng đầu bé gái nhiều lần.

Trước những lời khai và bằng chứng thu thập được, Cơ quan Cảnh sát điều tra Công an quận 7 đã bắt khẩn cấp Phượng và làm rõ hành vi của Hữu để xử lý theo quy định pháp luật.