Vào khoảng cuối tháng 5, đầu tháng 6, các đơn vị nghiệp vụ của Công an Nghệ An và Công an huyện Quế Phong tiến hành công tác điều tra cơ bản, nắm tình hình ở vùng biên giờ tiếp giáp nước CHDCND Lào. Qua tin báo của quần chúng cho thấy, có nhiều đối tượng cả bên trong và bên ngoài cấu kết buôn bán ma tuý với số lượng lớn. Thực hiện ý kiến chỉ đạo của lãnh đạo Bộ Công an và Tỉnh ủy, UBND tỉnh về việc triệt xoá tụ điểm buôn bán ma tuý này, ngày 30-6, Đại tá Võ Trọng Thanh - Giám đốc Công an tỉnh đã ký quyết định lập án, trong đó Trung tá Nguyễn Hữu Cầu - Phó Giám đốc Công an tỉnh được giao làm trưởng ban.
Từ kết quả điều tra trinh sát cho thấy số đối tượng bên ngoài (chủ yếu là người Mông, chia thành từng nhóm từ 9 - 12 tên) nhiều lần theo các đường tiểu mạch vượt qua biên giới đưa heroin, thuốc phiện vào địa phận các bản của huyện Quế Phong (Nghệ An) làm lán trại giữa rừng, dùng vũ khí sẵn sàng chống lại để phục vụ cho việc buôn bán ma tuý.
Số đối tượng bên trong có nhiều tên, trong đó có Vi Thị Huệ (SN 1972) và Ngân Thị Hường (SN 1973), ở bản Na Pú, xã Mường Nọc, Quế Phong. Bản thân Huệ chưa chồng nhưng đã có một con trai 5 tuổi, Huệ là bồ của Khăm Xay - một đối tượng trong ổ nhóm buôn bán heroin từ bên kia biên giới vào Quế Phong (Nghệ An). Với mối quan hệ đó, nhóm đối tượng Khăm Xay dùng Huệ, Hường móc nối khách mua "hàng" của chúng.
và Nguyễn Huy Ngọc.
Ngày 5-7, trinh sát Phòng PC17 Công an Nghệ An nhận được tin báo Huệ và Hường đã cùng Trần Đình Phi, quê ở xã Đồng Văn, huyện Thanh Chương, trú tại bản Na Tọc, xã Quế Sơn, huyện Quế Phong (Nghệ An) đi mua "hàng" ở bên kia biên giới. Qua nắm tình hình được biết, hồi 22 giờ ngày 6-7, Huệ, Hường và Trần Đình Phi cùng đi trên hai xe máy tới bản Lốc, xã Thông Thụ vào nhà một người quen của Hường là ông Ngân Văn Khuyên và nhờ ông Khuyên dẫn sang bên kia biên giới. Sau khi mua được hàng, Trần Đình Phi bảo Huệ và Hường về trước còn hắn ở lại sẽ về sau.
Khoảng 15 giờ ngày 8-7, tổ Công tác phát hiện hai đối tượng nữ đi xe máy từ hướng biên giới về đã ra hiệu lệnh dừng xe kiểm tra. Dường như đã chuẩn bị sẵn tinh thần nên hai phụ nữ này không chút e ngại. Được Công an Quế Phong xác định chính xác là Ngân Thị Hường và Vi Thị Huệ nên lực lượng vây bắt quyết định đưa hai người này về trụ sở Công an huyện Quế Phong để khai thác.
Tại đây hai đối tượng vẫn ngoan cố không khai báo. Khi được thả ra, Huệ, Hường quay về báo với gia đình Trần Đình Phi việc Công an đã phong toả các tuyến ra vào biên giới để chặn bắt đối tượng và tìm cách báo cho Phi biết. Những người thân trong gia đình Phi (đâu có liên quan đến ma tuý) rất hoang mang lo sợ. Trong thời gian này Trần Đình Phi lọt về bản Na Bón, xã Tiền Phong bằng đường rừng cùng một số người Mông ở Lào mang theo heroin, vũ khí. Lực lượng Công an đã phối hợp Đồn Biên phòng 517, 515 chốt chặn các ngả đường mà chúng có thể rút chạy.
Cũng trong thời điểm này, Ban chuyên án nhận được tin một số đối tượng ở các tỉnh phía Bắc (trước đây nhiều lần buôn bán ma tuý với Phi) đã xuất hiện tại địa bàn huyện Quỳ Châu. Khi được tin Phi đã về nhà (trưa 12-7), Ban chuyên án đã cử ba mũi công tác: Mũi thứ nhất giám sát các di biến động tại nhà Phi, mũi thứ hai mật phục trên các tuyến mà đối tượng có thể sẽ đi qua, mũi thứ ba mật phục chặn bắt các đối tượng ở địa bàn Quỳ Châu.
Vào khoảng 5 giờ 30 ngày 15-7, lực lượng Công an theo dõi phát hiện thấy tên Nguyễn Huy Ngọc (SN 1980) ở xã Cẩm Hoàng, huyện Cẩm Giàng, tỉnh Hải Dương chạy một xe máy về xuôi. Lực lượng PC17 phối hợp Công an huyện Quế Phong, Công an huyện Quỳ Châu đón chặn chiếc xe này và đưa ngay sang một vị trí bên cạnh đường QL 48. Kiểm tra trong người tên Ngọc đã thu một ĐTDĐ Sam sung loại X430; 292 tờ 100 USD và chiếc xe máy Dream biển kiểm soát 34 L2-1848. Gần 30 phút sau chiếc xe máy của đối tượng thứ 2 là Đoàn Văn Nghị mang biển số 34 L9 - 1606 đi tới cũng bị lực lượng Công an đón chặn bắt giữ.
Nhận được tin trên, tổ công tác thuộc mũi hai đã ập vào nhà Trần Đình Phi ở bản Na Tọc (còn gọi là bản Thăm Tàu) ở xã Quế Sơn, Quế Phong nhưng chỉ bắt được Nguyễn Duy Dũng và Nguyễn Thị Dung - là hai đối tượng trong đường dây buôn bán ma tuý của Phi đang có mặt tại đây. Nguyễn Duy Dũng (SN 1976) quê ở xã Phạm Mệnh, huyện Kinh Môn, tỉnh Hải Dương (còn có tên gọi khác là Thắng) đã nhiều lần đến Quế Phong mua heroin.
Tại đây, Công an đã phát hiện lập biên bản thu giữ một xe máy của Nguyễn Duy Dũng mang biển số 34 M1 -6450. Khám người y phát hiện và thu giữ một điện thoại Nokia 6060, 80 tờ 100 USD, hai tờ 50 USD. Còn Nguyễn Thị Dung (SN 1977), quê ở xã Nam Sơn, huyện Đô Lương, hiện trú tại khối 8, thị trấn Kim Sơn, Quế Phong. Bản thân Dung là kế toán Ngân hàng chính sách huyện Quế Phong.
7-8 năm nay, Dung chung sống như vợ chồng với Trần Đình Phi. Khi tiến hành bắt hai đối tượng này, cả ông Trần Đình Đạm (bố của Trần Đình Phi) và bà Nguyễn Thị Hường (mẹ của Trần Đình Phi) đều không mấy ngạc nhiên. Qua khám xét nhà ở, lực lượng Công an đã phát hiện năm bánh heroin được bọc gói để ở bồ thóc của gia đình, một xe mô tô BKS 34 L4 - 7419, hai mảnh giấy ghi vay mượn tiền, một két sắt, một vali nhựa, trong có 270 triệu đồng và 18 nghìn USD. Lực lượng Công an cũng đã khám xét kiốt của Trần Đình Phi thu một cân tiểu li.
Ngay trong buổi sảng và buổi trưa 15-7, lực lượng Công an bắt tiếp các đối tượng Thái Văn Lý (SN 1975) quê ở Đô Lương, trú tại xã Châu Thôn, huyện Quế Phong, anh rể của Trần Đình Phi; Trần Văn Thích (SN 1981), em ruột của Phi trú ở xã Quế Sơn, huyện Quế Phong; Vi Thị Huệ và Ngân Thị Hường - đều ở bán Na Pú, xã Mường Nọc, Quế Phong. Như vậy, đã có tám đối tượng trong đường dây buôn bán ma tuý với Trần Đình Phi bị bắt. Riêng kẻ cầm đầu Trần Đình Phi đã kịp trốn thoát.
