Theo đó, xác định đối tượng Hồ Xuân Hải, sinh năm 1971, trú tại thôn Vĩnh Đông, xã Cam An Nam, đã sử dụng khí CO đầu độc vợ và các con khi đang ngủ.
Trước đó, lúc 11 giờ 15 phút ngày 23/8, Công an tỉnh Khánh Hòa nhận được tin báo về vụ việc tại căn nhà của gia đình Hồ Xuân Hải có 5 người nằm bất động, Giám đốc Công an tỉnh Khánh Hòa đã cùng Thủ trưởng Cơ quan cảnh sát điều tra Công an tỉnh Khánh Hòa nhanh chóng đến hiện trường; chỉ đạo Phòng cảnh sát hình sự phối hợp Công an huyện Cam Lâm và các đơn vị nghiệp vụ bảo vệ hiện trường và khẩn trương tiến hành các hoạt động điều tra.
Tại hiện trường, lực lượng chức năng xác định bà N.H.N.D (sinh năm 1974) cùng 3 con gái là: H.N.K.N (sinh năm 2002), H.N.K.G.M (sinh năm 2009), H.N.T. (sinh năm 2013) đã tử vong và Hồ Xuân Hải đang thoi thóp. Hải được đưa đến Bệnh viện Đa khoa khu vực Cam Ranh cấp cứu.
Khám nghiệm hiện trường, Cơ quan cảnh sát điều tra Công an tỉnh Khánh Hòa đã thu giữ một bình kim loại chứa khí CO và một ống nhựa kết nối với bình khí CO. Khám nghiệm tử thi, lực lượng chức năng xác định, nguyên nhân dẫn đến 4 mẹ con bà N.H.N.D tử vong là do ngộ độc khí CO.
Hồ Xuân Hải đã được cứu sống và sức khỏe dần phục hồi. Bước đầu, Hải khai nhận, gia đình làm ăn thất bại, lâm vào cảnh nợ nần nên quyết định đầu độc cả gia đình bằng khí CO.
Hồ Xuân Hải tìm mua bình khí CO và tham khảo hướng dẫn sử dụng trên internet.
Đêm 22 rạng sáng 23/8, thấy vợ và các con ngủ say, Hồ Xuân Hải xả khí CO vào phòng ngủ và cùng vào phòng ngủ nhưng Hải không chết.
Cơ quan cảnh sát điều tra Công an tỉnh Khánh Hòa đã ra quyết định tạm giữ hình sự Hồ Xuân Hải; tiếp tục điều tra, xử lý theo quy định của pháp luật.
