Kết quả điều tra xác định, Nguyên quyết tâm thực hiện "chỉ đạo" của Xuân nên rủ Hải cùng đi đốt nhà Đội trưởng Hình sự để trả thù. Anh ta lấy 10 lít xăng mang về trại gà của Xuân cất giấu.
23h cùng ngày, cả hai chở nhau đến nhà thiếu tá Huyên ở phường Trung Kiên, quận Thốt Nốt. Đến 0h ngày 30/9, Hải leo qua hàng rào vào nhà ông Huyên, Nguyên chuyền can xăng cho anh ta đổ vào cửa chính. Chờ xăng chảy vào trong, Hải phóng hoả rồi cùng đồng phạm nhanh chóng rời khỏi hiện trường.
Phát hiện lửa bùng phát dữ dội, thiếu tá Huyên cùng vợ và con gái 2 tuổi mở cửa bên hông nhà thoát ra ngoài hô hoán, nhờ người dân đến dập tắt đám cháy. Mọi người an toàn, song nhiều tài sản đã bị lửa thiêu rụi.
Sau khi gây án, Hải và Nguyên giấu xe máy và nhờ Tới chở đến nhà Xuân. Hôm sau, nghe báo lại sự việc, Xuân dặn Hải "hạn chế ra đường, nếu bị bắt thì không khai tao ra". Chiếc xe làm phương tiện gây án được Tú đục xoá số khung và mang đi cất giấu.
Ngày 14/3, công an bắt tạm giam Hải, còn Nguyên đã đi chấp hành án 4 năm 3 tháng tù về tội Cố ý gây thương tích.
Đến tối 26/3, Công an TP Cần Thơ phối hợp Cục Cảnh sát hình sự (C02, Bộ Công an) huy động hơn 100 cán bộ, chiến sĩ bắt Xuân tại nhà ở phường Thới Thuận, quận Thốt Nốt. Tú bị bắt tạm giam hồi tháng 6.
Theo cơ quan điều tra, Nguyên, Hải, Tú và Tới đã thành khẩn khai báo - đây được xe là tình tiết giảm nhẹ. Riêng Xuân không thừa nhận hành vi phạm tội nhưng Công an quận Thốt Nốt cho rằng có đầy đủ bằng chứng buộc tội.