Tại phiên tòa sơ thẩm từ ngày 27 đến 29-12-2006, Tòa án Nhân dân thành phố Hà Nội tuyên phạt bị cáo Phạm Hồng Quân tám năm tù giam về tội "vi phạm quy định về điều khiển phương tiện giao thông đường bộ" theo điều 202, Bộ luật Hình sự.
Tại phiên tòa, có mặt 12 nhân chứng, bốn giám định viên và hai đại diện liên quan. Trong đó, tất cả 10 cán bộ công an được Tòa triệu tập đều có mặt. Chủ tọa phiên tòa Đào Văn Tiến đã áp dụng biện pháp dẫn giải đối với ba nhân chứng: Đỗ Như Tiến, Trương Thị Bích Thủy và Trần Đăng Hòa.
Các nội dung mà Hội đồng xét xử thẩm vấn nhìn chung không có gì mới so với các phiên tòa trước đây. Khi trả lời thẩm vấn, có những chi tiết mà các nhân chứng là bạn học cùng lớp với hai nạn nhân đã quên do vụ án xảy ra cách đây đã sáu năm.
Đại diện Viện Kiểm sát Nhân dân Tối cao nhận định: Căn cứ vào những tài liệu có trong hồ sơ và phần thẩm vấn tại phiên tòa, Viện kiểm sát cho rằng không đủ cơ sở khẳng định về hành vi đua ô-tô trái phép gây ra tai nạn trong vụ án này và đề nghị Tòa phúc thẩm – Toà án Nhân dân Tối cao tuyên y án sơ thẩm đối với bị cáo Phạm Hồng Quân.
Hội đồng xét xử phiên toà phúc thẩm đã tuyên bác kháng án của bị cáo và phía các gia đình bị hại, y án sơ thẩm đối với bị cáo Phạm Hồng Quân.