Qua công tác điều tra, có nhiều điểm nghi vấn, Công an TP Cao Lãnh đã tiến hành mời làm việc với Thùy. Ban đầu, đối tượng không thừa nhận hành vi phạm tội. Căn cứ kết quả kiểm tra hiện trường và đấu tranh, Thùy đã khai nhận toàn bộ hành vi phạm tội.
Theo lời khai của Thùy, do mâu thuẫn với chồng nên đã đem con mới sinh được khoảng 14 ngày bỏ vào hộp nhựa, rồi đem bỏ dưới sông phía sau nhà. Sau đó, Thùy giả vờ nói với mọi người trong gia đình là cháu bị bắt cóc.