Trước đó, Phan Thanh Hoàng và chị Nguyễn Thị B, sinh năm 2003, ở huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang có quan hệ tình cảm nhưng đã chia tay. Chị B đến tỉnh Bắc Ninh làm việc có quen và quan hệ tình cảm với anh Hoàng Xuân D, 21 tuổi ở huyện Cẩm Khê, tỉnh Phú Thọ. Do ghen tuông, Hoàng đã nảy sinh ý định giết chị B.
Ngày 24/10/2022, Hoàng mang theo 1 con dao dạng dao chọc tiết lợn đến và ngồi chờ quan sát từ phía đối diện quán tóc Vũ Huyền, số 260 đường Nguyễn Gia Thiều, thành phố Bắc Ninh với mục đích tìm chị B. Đến khoảng 21 giờ cùng ngày, Hoàng thấy chị B mở cửa nên đã xông vào quán tóc, dùng dao đã chuẩn bị trước đâm nhiều nhát về phía chị B.
Thấy vậy, anh Hoàng Xuân D can ngăn thì bị Hoàng dùng dao đâm liên tiếp vào người anh D làm anh D nằm gục tại sàn quán cắt tóc. Chị B bỏ chạy ra ngoài quán thì bị Hoàng cầm dao truy đuổi và tiếp tục dùng dao đâm, chém liên tiếp và dùng cào bổ nhiều nhát vào chị B khiến chị B tử vong sau đó, anh D bị thương nặng.
Ngay sau khi vụ án xảy ra, lực lượng công an đã phong tỏa hiện trường bắt giữ Phan Thanh Hoàng để phục vụ công tác điều tra. Tại cơ quan Công an, đối tượng đã thừa nhận hành vi của mình.