Theo cáo trạng số 19, ngày 22/11/2019 của Viện Kiểm sát nhân dân tỉnh Điện Biên, vụ án có 9 bị can. Trong đó, bị can Vì Văn Toán bị đề nghị truy tố về tội “Giết người”, “Bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản”; các bị can Bùi Văn Công, Vương Văn Hùng, Phạm Văn Nhiệm, Lường Văn Hùng, Lường Văn Lả bị đề nghị truy tố về các tội “Giết người”, “Hiếp dâm”, “Bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản”; các bị can Phạm Văn Dũng và Cầm Văn Chương bị đề nghị truy tố về tội “Hiếp dâm”; Bùi Thị Kim Thu bị đề nghị truy tố về tội “Không tố giác tội phạm”.
Riêng Bùi Văn Công bị đề nghị truy tố thêm về tội “Cướp tài sản” và “Tàng trữ trái phép chất ma túy”; Vương Văn Hùng bị đề nghị truy tố thêm về tội “Cướp tài sản”. Tuy nhiên tại phiên tòa, sau đó Viện Kiểm sát nhân dân tỉnh Điện Biên đã rút không đề nghị truy tố về tội danh “Cướp tài sản” đối với Vương Văn Hùng và Bùi Văn Công.
Tại phiên tòa, các bị cáo Vì Văn Toán, Lường Văn Hùng, Lường Văn Lả, Phạm Văn Nhiệm, Phạm Văn Dũng, Cầm Văn Chương đều thành khẩn khai báo và thừa nhận hành vi phạm tội của mình.
Nói lời nói sau cùng tại phiên tòa, các bị cáo đã ân hận, hối lỗi, gửi lời xin lỗi đến gia đình nạn nhân; đồng thời mong muốn Hội đồng xét xử xem xét giảm nhẹ hình phạt để các bị cáo có cơ hội sửa chữa sai lầm. Riêng các bị cáo Bùi Văn Công, Bùi Thị Kim Thu đã liên tục kêu oan, cho rằng bị ép cung và khăng khăng phủ nhận hành vi phạm tội của mình; bị cáo Vương Văn Hùng chỉ thừa nhận hành vi “Bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản” chứ không thừa nhận tội danh “Hiếp dâm” và “Giết người”.
Tuy nhiên, lời khai chối tội của Bùi Văn Công, Bùi Thị Kim Thu và Vương Văn Hùng mâu thuẫn với chính lời khai của các bị cáo này trong quá trình điều tra cũng như lời khai của các bị cáo khác. Điều này thể hiện sự không thành khẩn, quanh co, chối tội. Thêm vào đó, quá trình thu thập tài liệu đảm bảo đúng quy định pháp luật cùng quá trình thẩm vấn công khai tại tòa, Hội đồng xét xử khẳng định cáo trạng truy tố các bị cáo là đúng người, đúng tội và không có oan sai.
Kết luận tại tại phiên tòa, sau khi áp dụng các tình tiết tăng nặng, giảm nhẹ, Hội đồng xét xử Tòa án nhân dân tỉnh Điện Biên tuyên án: Vì Văn Toán mức án tử hình về tội "Giết người”, 13 năm tù về tội “Bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản”, tù chung thân về tội “Mua bán trái phép chất ma túy” tại bản án số 106 ngày 27/11/2019 của Tòa án nhân dân tỉnh Điện Biên, tổng hình phạt chung là tử hình.
Bùi Văn Công bị tuyên án tử hình về tội “Giết người”, 14 năm tù về tội “Hiếp dâm”; 13 năm tù về tội “Bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản”, 2 năm tù về tội “Tàng trữ trái phép chất ma túy”, tù chung thân về tội “Mua bán trái phép chất ma túy” tại bản án số 106 ngày 27/11/2019 của Tòa án nhân dân tỉnh Điện Biên, tổng hình phạt là tử hình.
Vương Văn Hùng bị tuyên án tử hình về tội “Giết người”, 10 năm tù về tội “Hiếp dâm”, 12 năm tù về tội “Bắt cóc chiếm đoạt tài sản”, hình phạt chung là tử hình.
Phạm Văn Nhiệm bị tuyên án tử hình về tội “Giết người”, 12 năm tù về tội “Hiếp dâm”, 11 năm tù về tội “Bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản”, tổng hình phạt chung là tử hình.
Lường Văn Hùng bị tuyên án tử hình về tội “Giết người”, 13 năm tù về tội “Hiếp dâm”, 12 năm tù về tội “Bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản”, tù chung thân về tội “Mua bán trái phép chất ma túy” tại bản án số 106 ngày 27/11/2019 của Tòa án nhân dân tỉnh Điện Biên, tổng hình phạt chung là tử hình.
Lường Văn Lả bị tuyên án tử hình về tội “Giết người”, 12 năm tù về tội “Hiếp dâm”, 11 năm tù về tội “Bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản”, tổng hình phạt chung là tử hình.
Như vậy, có 6/9 bị cáo bị tuyên mức án cao nhất là tử hình bao gồm: Vì Văn Toán, Bùi Văn Công, Vương Văn Hùng, Phạm Văn Nhiệm, Lường Văn Hùng và Lường Văn Lả. Đối với bị cáo Phạm Văn Dũng, Tòa án nhân dân tỉnh Điện Biên tuyên án 10 năm tù về tội “Hiếp dâm”; bị cáo Cầm Văn Chương bị tuyên án 9 năm tù về tội “Hiếp dâm”; Bùi Thị Kim Thu chịu mức án 3 năm tù về tội “Không tố giác tội phạm”.
Theo cáo trạng, xuất phát từ món nợ mua ma túy 300 triệu đồng của bà Trần Thị Hiền (mẹ của nữ sinh Cao Mỹ Duyên) với Vì Văn Toán từ năm 2009. Toán đã nhờ Bùi Văn Công, Vương Văn Hùng đòi nợ giúp mình và hứa trả mấy chục triệu đồng. Sau đó, các đối tượng đã lên kế hoạch bắt con gái bà Hiền để gây áp lực đòi nợ. Tham gia vào kế hoạch bắt cóc còn có Phạm Văn Nhiệm, Lường Văn Hùng và Lường Văn Lả là bạn nghiện của Bùi Văn Công.
Sau đó, Vương Văn Hùng đóng vai khách, đặt mua 10 con gà, hẹn Cao Mỹ Duyên đến giao gà tại một địa điểm có đồng bọn chờ sẵn để tiến hành bắt cóc nạn nhân. Bùi Văn Công là người trực tiếp dùng côn nhị khúc siết cổ Cao Mỹ Duyên; Phạm Văn Nhiệm và Lường Văn Hùng giữ chân tay nạn nhân. Sau đó, nhóm đối tượng dùng ô tô đưa nạn nhân về nhà Bùi Văn Công.
Tại đây, nhóm Bùi Văn Công, Lường Văn Lả, Lường Văn Hùng, Phạm Văn Nhiệm, Phạm Văn Dũng và Cầm Văn Chương thay nhau hãm hiếp nạn nhân. Khi cô gái này tình trạng sức khỏe yếu, nhóm Vì Văn Toán, Bùi Văn Công, Vương Văn Hùng, Lường Văn Hùng, Phạm Văn Nhiệm và Lường Văn Lả đã sát hại nạn nhân. Trong đó, Bùi Văn Công là người trực tiếp dùng côn nhị khúc bằng kim loại siết cổ nạn nhân.
Bùi Thị Kim Thu đã chứng kiến Lường Văn Lả, Phạm Văn Dũng hiếp dâm Cao Mỹ Duyên, đến khoảng 24 giờ cùng ngày, Thu chứng kiến các đối tượng bàn bạc và giết Duyên. Tuy có điều kiện nhưng không tố giác tội phạm với cơ quan có thẩm quyền.
Trong suốt quá trình phạm tội, Vì Văn Toán là người chủ mưu, cầm đầu; Bùi Văn Công là người khởi xướng và là người thực hành tích cực, các bị can khác là người thực hành và người giúp sức.