Thời điểm này bé Ổi đang nằm dưới nền nhà uống sữa nên Tuấn bế vào giường để chăm sóc. Một lúc sau, Tuấn quay lại thì phát hiện cháu bé nằm bất động trên giường, sữa chảy ra mũi, miệng nên đã bế đến nhà người quen gần đó để hô hấp. Bé Ổi sau đó được người nhà đưa đến bệnh viện cấp cứu nhưng không qua khỏi.
Trong quá trình ghi nhận vụ việc, Công an xã Thanh Hoà phát hiện bất thường nên báo cáo với Công an huyện Bù Đốp.
Công an tỉnh Bình Phước phối hợp với Công an huyện Bù Đốp tiến hành khám nghiệm tử thi thì phát hiện thi thể bé trai có dấu hiệu bị tác động ở vùng đầu và bụng. Công an đã mời Tuấn lên trụ sở làm việc.
Tại cơ quan điều tra, bước đầu Tuấn khai do bé Ổi trong lúc uống sữa nghịch ngợm nên có dùng tay đánh cháu.