Cùng ra tòa với Châu Việt Cường trong vụ án này còn có Phạm Đức Thế (sinh năm 1981, thường trú tại thôn Phú Hậu, xã Khánh Thiện, huyện Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình) bị phạt bảy năm tù về tội “Tàng trữ trái phép chất ma túy” theo quy định tại Điều 249, khoản 2 - Bộ luật Hình sự năm 2015.
Theo cáo trạng, Châu Việt Cường vốn hành nghề ca sỹ tự do. Trong khoảng thời gian từ 24 giờ ngày 4/3/2018 đến 10 giờ 30 phút ngày 5/3/2018, Châu Việt Cường cùng Đoàn Quý Nguyên (tức ca sỹ Nam Khang) đến chơi tại căn hộ do Phạm Đức Thế thuê ở phố Nguyễn Văn Ngọc (phường Cống Vị, quận Ba Đình, Hà Nội). Nguyên gọi điện thoại rủ thêm bạn là Đỗ Phượng Anh (sinh năm 1995, trú tại thị trấn Nông trường Mộc Châu, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La) đến chơi cùng. Khoảng 3 giờ cùng ngày, chị Đỗ Phượng Anh đi cùng bạn là chị Trần Mỹ Huyền (sinh năm 1998, trú tại thôn Đồi 1, xã Đông Phương Yên, huyện Chương Mỹ, Hà Nội) đến nhà Thế.
Tại đây, tất cả đã ba lần cùng nhau sử dụng ma túy tổng hợp Ketamin. Sau đó, Nguyên đi về trước. Đến khoảng 8 giờ ngày 5/3/2018, Cường và chị Huyền bị ảo giác ma túy dẫn tới khóc lóc, ngồi vái lạy nhau. Cường nghĩ chị Huyền bị ma nhập nên chạy xuống sân tập thể, bốc một vốc tỏi của một người bán hàng ở đó, mang lên ném về phía chị Huyền đang ngồi.
Sau đó, Cường tự ăn tỏi và nhét nguyên củ tỏi chưa bóc vỏ có kích thước 4,5 cm x 6 cm vào miệng chị Huyền. Thế và Phượng Anh nghĩ Cường và chị Huyền bị ma nhập nên cũng mang tỏi đã bóc ném về phía Cường và xung quanh phòng. Khi chị Huyền nằm xuống đệm, Cường tiếp tục ngồi lên bụng chị Huyền để nhét tổng cộng 33 nhánh tỏi vào trong khoang miệng của chị Huyền. Thấy vậy, Phượng Anh bảo Thế kéo Cường ra nhưng chị Huyền đã tử vong vì ngạt cơ học do tỏi bít tắc hoàn toàn đường hô hấp.
Khi lực lượng Công an phường Cống Vị (quận Ba Đình) đưa Châu Việt Cường và Phạm Đức Thế về trụ sở làm việc thì phát hiện và thu giữ trong ví của Thế có 1,326 gam ma túy tổng hợp Ketamin, do Thế cất giấu để sử dụng.
Tại phiên tòa, cả hai bị cáo đều thành khẩn khai nhận hành vi phạm tội như trên, đồng thời bày tỏ sự ăn năn hối hận và mong được Hội đồng xét xử xem xét giảm nhẹ hình phạt cho bị cáo.
Sau khi xem xét, cân nhắc lời khai của các bị cáo, nhân chứng; phân tích toàn bộ chứng cứ, tài liệu trong hồ sơ vụ án… Hội đồng xét xử cho rằng có đủ căn cứ xác định Châu Việt Cường bị ảo giác sau khi sử dụng ma túy và đã dùng một lượng lớn tỏi nhét vào miệng chị Huyền, làm nạn nhân tử vong. Bị cáo Cường phải chịu trách nhiệm về hậu quả do bị cáo đã gây ra. Hành vi của bị cáo Cường bị xác định là nguy hiểm, đã phạm vào tội "Giết người."
Bị cáo Phạm Đức Thế phạm tội "Tàng trữ trái phép chất ma túy", bị cáo phạm tội khi có hai án tích chưa được xóa nên thuộc trường hợp tái phạm nguy hiểm. Tuy nhiên xét hai bị cáo đều đã thành khẩn khai báo, ăn năn hối cải và có ý thức bồi thường, khắc phục hậu quả cho gia đình bị hại nên được Hội đồng xét xử xem xét là tình tiết giảm nhẹ, áp dụng hình phạt tương ứng.
Trong giai đoạn điều tra vụ án, đại diện gia đình nạn nhân Trần Mỹ Huyền đã yêu cầu bị cáo Châu Việt Cường phải bồi thường các khoản tiền liên quan đến mai táng phí, tổn thất tinh thần... là 300 triệu đồng. Gia đình Châu Việt Cường đã bồi thường 100 triệu đồng, gia đình nạn nhân tiếp tục yêu cầu bồi thường số tiền còn lại. Tại phiên tòa, bị cáo Cường chấp nhận sẽ bồi thường số tiền 200 triệu đồng còn lại.