Trước đó, khoảng 22 giờ ngày 10/1, tổ công tác Đội Cảnh sát Kinh tế - Công an quận Ba Đình khi đang tuần tra chống buôn bán hàng cấm, gian lận thương mại tại khu vực đường Yên Phụ, phường Nguyễn Trung Trực thì phát hiện chiếc xe taxi mang biển kiểm soát 12A - 070.88 do Nguyễn Thành Hán (sinh năm 1958, quê Lạng Sơn) điều khiển có nhiều biểu hiện nghi vấn nên đã kiểm tra.
Tại thời điểm trên, trên xe có một nam thanh niên với hai thùng giấy bên trong chứa 28 bánh pháo nổ hình tròn, được bọc giấy màu đỏ in chữ nước ngoài, có tổng trọng lượng hơn 34kg. Tổ công tác đã yêu cầu lái xe taxi đưa nam thanh niên và toàn bộ số tang vật trên về trụ sở cơ quan công an để điều tra làm rõ. Tại đây, danh tính đối tượng ngồi trên xe taxi được xác định là Mạnh Trọng Hà.
Tại cơ quan công an, Hà khai nhận, ngày 8/1 đã cùng hai người bạn (chưa xác định được danh tính) lên thị trấn Đồng Đăng (Lạng Sơn) gặp một người môi giới tên Hùng. Sau đó, Hùng dẫn Hà đến gặp một người bán pháo cũng tên Hùng đặt 13 triệu đồng mua pháo rồi về Hà Nội chờ Hùng gửi pháo xuống.
Do không thấy Hùng gửi pháo về Hà Nội nên khoảng 22 giờ ngày 9/1, Hà thuê taxi từ Hà Nội lên Lạng Sơn để đòi lại tiền. Khi Hà và Hùng (đối tượng môi giới) gặp nhau, Hùng tiếp tục dẫn Hà đến gặp một người bán pháo tên Quân. Hà đặt cho Quân 9 triệu đồng để mua 30 bánh pháo nổ. Đến 15 giờ ngày 10/1, Quân giao cho Hà 2 bao tải dứa, bên trong đựng thùng giấy chứa pháo nổ. Sau đó, Hà gọi chiếc xe taxi do Nguyễn Thành Hán chở về Hà Nội bán cho đối tượng tên Thắng (ở phố Hàng Mã, chưa xác định được lý lịch cụ thể) kiếm lời. Khi vừa về đến trước cửa số nhà 112 phố Yên Phụ, phường Nguyễn Trung Trực, Hà bị lực lượng chức năng tạm giữ.