Trước đó, khoảng 8 giờ ngày 5/9, Công an thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh nhận được tin báo của bà Lê Thanh Hương, 78 tuổi, ở khu phố Tân Lập, phường Đình Bảng về việc tại nhà con trai bà là Đặng Trung Kiên, 47 tuổi, ở khu phố Tân Lập, phường Đình Bảng, bà nghe thấy tiếng gào thét, cầu cứu của cháu nội là V.Đ.N.A, 6 tuổi (con gái của Kiên). Mặc dù bà Hương gọi cửa nhưng Kiên không mở.
Ngay sau khi nhận được tin báo, Công an thị xã Từ Sơn cùng chính quyền địa phương xuống hiện trường xác minh vụ việc. Tổ công tác xác định, Kiên đang giữ cháu N.A trong nhà. Mặc dù được thuyết phục nhiều giờ nhưng Kiên ngoan cố không hợp tác và khóa chặt các lớp cửa.
Xác định tính chất phức tạp của vụ việc, Giám đốc Công an tỉnh đã chỉ đạo phòng Cảnh sát hình sự, phòng Cảnh sát cơ động và phòng Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy và Cứu nạn cứu hộ, Công an tỉnh Bắc Ninh tăng cường lực lượng, phối hợp Công an thị xã Từ Sơn khẩn trương triển khai phương án để giải cứu cháu bé an toàn.
Sau nhiều giờ thuyết phục không thành, khoảng hơn 18 giờ cùng ngày, lực lượng Công an đã đột nhập vào nhà Kiên và phát hiện bạn gái của Kiên là Lê Thị Nương, 36 tuổi, ở huyện Mỹ Đức, thành phố Hà Nội đang giữ cháu N.A trên giường. Ngay lập tức, tổ công tác đã khống chế Nương và giải cứu thành công cháu N.A, đồng thời nhanh chóng đưa cháu bé vào viện cấp cứu.
Tiến hành khám xét nhà Kiên, lực lượng Công an thu giữ khoảng 7,7g ma túy các loại và nhiều tang vật liên quan đến việc bạo hành cháu N.A.
Quá trình truy bắt đối tượng Kiên, cơ quan Công an thu 1 khẩu súng K59 có 1 hộp tiếp đạn 7 viên, trong đó có 1 viên đã lên nòng; 1 bộ tiếp đạn bên ngoài có 7 viên đạn, 2 dao, 1 cân tiểu ly và khoảng 1.007g ma túy tổng hợp.
Tại Bệnh viện Đa khoa thị xã Từ Sơn, theo thăm khám ban đầu của các y, bác sỹ, khắp cơ thể cháu N.A có nhiều vết bầm tím, trong đó tập trung nhiều ở vùng lưng, cánh tay phải cháu gãy 1/3 giữa xương.
Bước đầu điều tra, cơ quan Công an xác định Đặng Trung Kiên đã đánh đập, bạo hành cháu V.Đ.N.A nhiều ngày. Được biết, Kiên có 1 tiền án về tội cướp tài sản.