Vào thời điểm trên, Đội Cảnh sát Giao thông đường Hồ Chí Minh, thuộc Phòng Cảnh sát Giao thông, Công an tỉnh Thanh Hóa đã tiến hành dừng và kiểm tra xe ô tô mang biển số Lào, chạy hướng Thanh Hóa - Hà Nội. Xe do Phạm Ngọc Tĩnh (sinh năm 1963, thường trú Sơn Kim, Hương Sơn, Hà Tĩnh) điều khiển, trên xe chở theo 7 người.
Qua kiểm tra ban đầu, lực lượng chức năng phát hiện trên xe chở 7 hộp giấy và 1 ống giấy chứa pháo, tổng trọng lượng 10,5 kg. Vụ việc được bàn giao cho Công an huyện Như Xuân tiến hành điều tra làm rõ.