Ngay khi tiếp nhận tin báo, Công an tỉnh Quảng Ninh đã chỉ đạo Công an thành phố Móng Cái phối hợp với các lực lượng chức năng khẩn trương điều tra xác minh, làm rõ.
Đến 10 giờ 30 phút cùng ngày, lực lượng Công an và các lực lượng chức năng đã xác định và bắt được đối tượng gây án là Choóng Văn Thắng, sinh năm 2001, có hộ khẩu thường trú ở thôn Tiên Hải, xã Điền Xá, huyện Tiên Yên, chỗ ở hiện nay ở thôn 7, xã Đường Hoa, huyện Hải Hà khi đối tượng đang lẩn trốn tại xã Quảng Minh, cùng tang vật thu giữ là 1 con dao là hung khí gây án.
Tại cơ quan Công an, qua đấu tranh khai thác, đối tượng Choóng Văn Thắng khai nhận: qua mạng Zalo làm quen và biết được chị Đ.T.T, sinh năm 1991, làm nghề phun xăm thẩm mỹ tại khu 3, phường Hải Hòa, thành phố Móng Cái, đối tượng Choóng Văn Thắng, đã đặt lịch đến chỗ chị Đ.T.T để xăm hình. Sau đó, khoảng 20 giờ ngày 16/7, Thắng đến chỗ chị Đ.T.T để thực hiện phun xăm hình. Trong quá trình thực hiện phun xăm, do nảy sinh mâu thuẫn, Thắng đã dùng dao nhọn (dạng dao gấp) đâm vào vùng lưng, mạn sườn trái và cổ chị Đ.T.T. Do bị thương chị Đ.T.T chạy ra ngoài và tử vong, đối tượng Thắng bỏ trốn khỏi hiện trường.
Hiện Công an tỉnh Quảng Ninh chỉ đạo các phòng nghiệp vụ, Công an thành phố Móng Cái tiếp tục điều tra, xác minh làm rõ nguyên nhân, động cơ gây án của đối tượng để xử lý theo quy định.