Quá trình điều tra ban đầu xác minh, cháu B. (3 tháng tuổi) là con riêng của chị T.H.B.L (15 tuổi, ngụ TP. Cần Thơ). Khoảng đầu tháng 5/2023, chị T.H.B.L quen biết và nảy sinh tình cảm với N.M.P.
Sau đó, P. đưa hai mẹ con chị L. về sống chung tại nhà ở khu phố Long Nguyên, thị trấn Long Điền, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu. Khoảng 10 giờ ngày 15/8, P. và L. cãi nhau tại phòng ngủ thì cháu B. khóc lớn, nên P. bế để dỗ nhưng vẫn không nín.
Bực tức, P. dùng tay phải đánh mạnh một cái vào trán của cháu B. và dùng bàn tay phải bóp mạnh vào đầu của cháu B. Do cháu B. vẫn còn khóc nên L. nói P. chở cháu bé đến chùa ở gần nhà. Khi cả 2 chở cháu B. đến chùa thì gặp bà ngoại của P. và không cho vào chùa, sau đó cả hai đi về.Trên đường về, L. bế cháu B. trên tay thì phát hiện cháu nằm bất động, nên chở lên Bệnh viện Bà Rịa để cấp cứu. Sau khoảng 20 phút sơ cứu, bác sĩ thông báo cháu B. đã tử vong nên P. và L. làm thủ tục và đưa cháu về lo mai táng.
Sáng 16/8, Cơ quan CSĐT Công an huyện Long Điền triệu tập N.M.P và T.H.B.L để làm việc, đối tượng N.M.P đã khai nhận hành vi như trên.