Trước tòa, nhiều bị cáo đã khai mâu thuẫn với chính lời khai trước đó của mình tại cơ quan điều tra và mâu thuẫn với các tài liệu, chứng cứ có trong hồ sơ vụ án.
Trước khi tiến hành xét hỏi các bị cáo, Hội đồng xét hỏi đã cho trình chiếu tại phiên tòa đoạn clip nêu tóm tắt toàn bộ quá trình tranh chấp đất đai ở Đồng Tâm, Mỹ Đức; hành vi sai phạm của các bị cáo vào rạng sáng 9/1/2020 dẫn đến hậu quả nghiêm trọng, làm 3 cán bộ, chiến sĩ công an hy sinh. Trong đó có các đoạn clip nêu lời khai của các bị cáo tại cơ quan điều tra. Những lời khai này đã bộc lộ nhiều mâu thuẫn trong lời khai của chính các bị cáo tại phiên tòa.
Khai tại tòa, bị cáo Bùi Viết Hiểu cho rằng, năm 1981 bị cáo chỉ ký biên bản bàn giao 47,36 ha đất quốc phòng tại đồng Sênh. Số đất còn lại 59,6 ha ở Đồng Sênh, bị cáo Hiểu cho là đất nông nghiệp. Trước lời khai này, Hội đồng xét xử đã công bố đơn của bị cáo Hiểu gửi Hội đồng xét xử sáng 7/9, ngay trước khi bắt đầu phiên tòa. Trong đó, bị cáo Hiểu xin được giảm nhẹ tội, đồng thời nêu rõ việc bị cáo đã ký bàn giao đất, nhận đủ tiền bồi thường và thừa nhận đất đồng Sênh là đất quốc phòng, mà không chia làm 2 phần như trên.
Tiếp đó, bị cáo Hiểu khai, bị cáo tích cực tham gia “Tổ đồng thuận” nhằm mục đích phòng chống tham nhũng tại địa phương. Tuy nhiên, khi Hội đồng xét xử cho trình chiếu clip lời khai của bị cáo Hiểu tại cơ quan điều tra, trong đó bị cáo lại khai cảm thấy mệt mỏi, muốn xin ra khỏi “Tổ đồng thuận”, nhưng Lê Đình Kình cản: “đã trót đâm lao thì phải theo lao” nên bị cáo tiếp tục tham gia cùng nhóm này. Trước mâu thuẫn đó, bị cáo Hiểu đã phải thừa nhận lời khai tại cơ quan điều tra là đúng sự thật.
Tại Tòa, bị cáo Hiểu tiếp tục khai tối 8/1/2020 bị cáo lên nhà Lê Đình Kình ngủ vì lo sợ “xã hội đen” sẽ thuê người bắt cóc, nên tới đó để “lánh nạn”. Nhưng lời khai trong clip trình chiếu tại tòa, bị cáo Hiểu lại khai do Lê Đình Công gọi sang nhà Lê Đình Kình ngủ nên bị cáo đi.
Tương tự, bị cáo Lê Đình Chức khai khi đổ xăng xuống hố không biết dưới đó là có mấy người, nhưng bị cáo Lê Đình Doanh và bị cáo Nguyễn Quốc Tiến đều khai Chức biết rõ dưới đó có 3 người.
Bị cáo Chức còn khai đã dùng dao phóng lợn chọc xuống nhưng không biết dưới đó là ai. Tuy nhiên, khi bị Hội đồng xét xử hỏi vặn, bị cáo Chức lại khai bị cáo biết rõ không có ai ở “phe mình” ở dưới. Như vậy, bị cáo Chức đã biết rõ lực lượng chức năng ở phía dưới, đồng thời biết rõ hành vi đó có khả năng gây chết người nhưng vẫn cố tình thực hiện.
Trong phần khai của mình, bị cáo Nguyễn Quốc Tiến cho rằng bị cáo không được tham gia bàn bạc việc mua lựu đạn mà chỉ được Công và Tuyển đưa tiền bảo mua lựu đạn nhưng không nói mua để làm gì. Tuy nhiên, theo cáo trạng, từ đầu tháng 11/2019, Nguyễn Quốc Tiến đã được Lê Đình Công bàn bạc cùng với Bùi Viết Hiểu, Nguyễn Văn Tuyển, Nguyễn Văn Duệ về việc mua lựu đạn và chuẩn bị vũ khí, công cụ, phương tiện để tấn công, sát hại lực lượng công an đến làm nhiệm vụ.
Lời khai của bị cáo Nguyễn Quốc Tiến còn mâu thuẫn khi nói về việc mua xăng để làm bom xăng. Lúc đầu, bị cáo khai Lê Đình Công nói “mua xăng để anh em mình cùng sử dụng” nhưng “bị cáo thiếu hiểu biết, không biết mua xăng để làm gì?”. Tuy nhiên, khi Hội đồng xét xử hỏi thêm về mục đích mua xăng, bị cáo Tiến lại khai: “Công có bảo, khi nào công an về thì dùng”.
Về phần mình, bị cáo Lê Đình Công cho rằng mình không được mời đến tham dự buổi công bố kết luận thanh tra về nguồn gốc đất đồng Sênh. Song, sau đó lại nói bản thân mình đã biết rõ nội dung kết luận thanh tra này từ trước đó, nên dù được mời nhưng Công không đến dự.
Tại phiên tòa, các bị cáo: Lê Đình Công, Nguyễn Văn Tuyển đã thừa nhận sai phạm, bày tỏ hối hận trước sự hy sinh của 3 cán bộ, chiến sĩ công an. Các bị cáo xin lỗi 3 gia đình nạn nhân, đồng thời mong được tha thứ và hưởng khoan hồng của Nhà nước và pháp luật.
Sáng 8/9, phiên tòa tiếp tục với phần xét hỏi.