Theo cáo trạng, Nguyễn Văn Hải có quan hệ tình cảm với Đoàn Thị Hồng Nga. Hai người thuê phòng trọ khu phố 4 phường Tiến Thành, thành phố Đồng Xoài, tỉnh Bình Phước để sống chung với nhau như vợ chồng.
Bị cáo Hải tại phiên tòa.
Đến tháng 12/2017, Nga đưa con riêng của Nga là cháu Nguyễn Thành Đạt (sinh năm 2010) về sống chung. Trong khoảng thời gian chung sống, Hải nhiều lần hành hạ cháu Đạt bằng những đòn roi không thương tiếc.
Đỉnh điểm của vụ bạo hành là vào khoảng 10 giờ ngày 27/3/2018, do Cháu đạt không chịu ăn sáng nên Hải dùng tay phải bóp mạnh vào cổ của cháu bé 7 tuổi và nói "Mày có tin ba giết mày không?" nhưng cháu Đạt vẫn không chịu ăn. Tức giận, gã cha dượng hờ dùng tay đấm 1 cái vào ngực trái của cháu Đạt làm cháu Đạt ngã ngửa về phía sau. Hải tiếp tục dùng chân đánh mạnh vào ngực cháu Đạt khiến cậu bé 7 tuổi ngã lăn xuống đất, bất tỉnh.
Thấy cháu Đạt có biểu hiện thở gấp, chân tay bất động, Hải hoảng sợ dùng 2 tay ấn vào vùng giữa ngực và hô hấp nhân tạo nhưng cháu Đạt vẫn không tỉnh lại.
Vì sợ mọi người phát hiện, Hải tạo hiện trường giả rồi gọi điện cho Nga nói dối là cháu Đạt bị ngã trong nhà tắm. Sau đó đối tượng này chạy xe đến công ty Nga đang làm để chở Nga về phòng trọ, rồi cùng nhau đưa con riêng của vợ đi cấp cứu tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình Phước. Tuy nhiên, khi vừa đến bệnh viện thì cháu bé đã tử vong.
Để che dấu tội ác, gã cha dượng hờ không đưa cháu Đạt về nhà Nga làm tang lễ mà đưa về nhà bà Phạm Thị Ngọc Huệ (50 tuổi, ở xã Lộc Tấn, huyện Lộc Ninh), mẹ ruột của Hải để mai táng.
Tuy nhiên, trong khi đang chuẩn bị đám tang, lực lượng Công an xã Lộc Tấn, huyện Lộc Ninh đến, phát hiện trên người cháu Đạt có nhiều thương tích, nghi ngờ cháu bé chết không phải do bị ngã nên đã yêu cầu gia đình dừng việc mai táng.
Biết sự việc đã bị phát hiện nên Hải đã đến Công an xã Lộc Tấn đầu thú và khai nhận toàn bộ hành vi phạm tội của mình.