Theo cáo trạng, cuối năm 2010, Lê Phước Tuấn có quan hệ yêu đương với chị Nguyễn Thị Hoàng Thủy (SN 1987), trú tại phường Hòa Hải, quận Ngũ Hành Sơn, TP Đà Nẵng (chị Thủy đã có một con riêng 8 tuổi). Ngày 8-8-2012, Tuấn từ xã Phong Bình, huyện Phong Điền vào Đà Nẵng thăm chị Thủy và ở trọ tại nhà nghỉ Anh Hào, đường Nguyễn Tất Thành, TP Đà Nẵng. Sáng 16-8-2012, chị Thủy đi xe mô-tô biển kiểm soát 43M1-2768 đến nhà nghỉ Anh Hào đón Tuấn đi Huế chơi. Đến khoảng 8 giờ cùng ngày, cả hai đến thị trấn Lăng Cô (huyện Phú Lộc), lúc này chị Thủy kêu mệt nên đã vào thuê một phòng nghỉ tại khách sạn Yến Hoàng Anh - thị trấn Lăng Cô để nghỉ ngơi.
Sau khi nhận phòng chị Thủy đi tắm, còn Tuấn đi mua một lon bia và một chai nước suối về uống và bật ti-vi xem. Trong lúc uống bia, Tuấn này sinh ý định cướp đoạt xe mô-tô và đã ra tay giết hại chị Thủy. Khi biết chị Thủy đã chết, Tuấn lấy khăn lau sạch vết máu trong phòng rồi đi tắm, lục túi xách chị Thủy lấy các giấy tờ xe mô-tô và một máy điện thoại di động hiệu Sam Sung màu đen, rồi trèo qua lan can phòng nghỉ đi ra cổng sau lấy xe mô-tô biển số 43M1-2768 chạy vào Đà Nẵng. Tuấn quay lại nhà nghỉ Anh Hào, ngồi viết giả mạo các giấy tờ mua bán xe, đến 15h ngày 16-8 Tuấn đi xe mô-tô này trở lại thị trấn Lăng Cô cùng với một cô gái vừa quen tại nhà nghỉ Anh Hào.
Đến Lăng Cô, Tuấn đến nhà ông Nguyễn Thương ở thôn Lập An đánh bài. Tại đây, Tuấn đã nhờ con ông Thương mang xe mô-tô đi cầm lấy 15 triệu đồng; đến 18h cùng ngày Tuấn và cô gái mới quen đón xe khách quay trở lại Đà Nẵng và thuê phòng nghỉ tại đây. Đến 16h ngày 17-8 Tuấn quay trở lại Lăng Cô và đến nhà ông Nguyễn Thương đánh bài, đến hơn 20h cùng ngày thì Tuấn bị công an bắt ngay tại chiếu bạc.
Cũng theo cáo trạng, năm 2000 Lê Phước Tuấn nhập ngũ và được đi học lớp Trung đội trưởng tại Trường quân sự Quân khu 4 ở Nghệ An, tháng 6-2002 về công tác tại Tiểu đoàn 1, Bộ chỉ huy quân sự tỉnh Thừa Thiên - Huế với cấp hàm Trung úy, chức vụ Trung đội trưởng. Đến tháng 10-2004, Tuấn phạm tội trộm cắp bị Toà án Quân sự Quân khu 4 phạt 24 tháng tù giam và bị tước quân tịch. Ra tù, Tuấn lại trộm cắp, tháng 11-2008 bị Tòa án nhân dân TP Huế phạt 15 tháng tù giam; đến tháng 12-2009, Tuấn lần thứ 3 bị Tòa án nhân dân TP Đông Hà (Quảng Trị) tuyên phạt 6 tháng tù giam cũng về tội trộm cắp.
Tại phiên tòa sơ thẩm, Lê Phước Tuấn đã thành thật khai báo về hành vi giết người, cướp tài sản của y.
Sau khi xem xét quá trình phạm tội giết người, cướp tài sản của Lê Phước Tuấn, TAND tỉnh Thừa Thiên - Huế đã tuyên phạt mức án tử hình về tội “giết người”, tám năm tù giam về tội “cướp tài sản”, tổng hợp hai hình phạt là tử hình. Ngoài ra, TAND cũng tuyên phạt Lê Phước Tuấn mức bồi hoàn dân sự cho gia đình bị hại tổng cộng hơn 133 triệu đồng và chu cấp mỗi tháng 600 ngàn đồng cho con chị Thủy cho đến khi đủ 18 tuổi.
Hàng trăm người dân thị trấn Lăng Cô tham dự phiên tòa đã đồng tình cao với mức án dành cho kẻ giết người máu lạnh như Lê Phước Tuấn.