Trong quá trình này, nghe thấy nhóm người buông lời bỡn cợt về "cái đầu trọc", Sáng đã dọa: "trọc đầu do từng ngồi tù vì giết người", nhưng thái độ bỡn cợt của nhóm người không dừng lại. Sau đó, Sáng và Quang bỏ về. Cả hai gặp Nguyễn Xuân Đạt kể lại việc bị trêu chọc. Lập tức, 3 người này mang theo súng, lái ô tô quay lại tìm nhóm người kia.

Nhóm của Sáng đuổi kịp khi chị H. đang ngồi sau xe máy do một nam thanh niên điều khiển, tại khu vực ngõ 264 đường Ngọc Thụy. Sáng chĩa súng bắn vào người nam giới nhưng viên đạn đã trúng chị H. Người dân đưa chị H. vào bệnh viện Việt Đức (TP Hà Nội) cấp cứu song do vết thương quá nặng, nạn nhân đã không qua khỏi.

Sau khi gây án, nhóm của Sáng bỏ chạy. Chỉ vài giờ sau, Quang bị bắt giữ khi đang trên đường lẩn trốn vào Thành phố Hồ Chí Minh. Đến ngày 5/7, Nguyễn Xuân Đạt đến cơ quan công an đầu thú.

Còn đối tượng trực tiếp ra tay, dùng súng bắn chị H. là Đinh Xuân Sáng lên kế hoạch trốn sang Campuchia nhưng bất thành và đã bị "sa lưới" khi đang trên đường lẩn trốn tại khu vực biên giới Việt Nam - Campuchia.