Sau khi nhận được tin báo, Công an TP Hà Nội đã phối hợp với Cục Nghiệp vụ Bộ Công an, Công an các tỉnh: Hưng Yên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Lạng Sơn, huy động hàng trăm cán bộ chiến sỹ tham gia vào truy bắt đối tượng và giải cứu cháu bé.
Đến 12h ngày 20/9, Công an tỉnh Hưng Yên phát hiện tử thi cháu T. tại khu vực cánh đồng thôn Nhạn Tháp, xã Mễ Sở, huyện Văn Giang, Hưng Yên.
Quá trình điều tra, Công an TP Hà Nội xác định, sau khi đón cháu T. từ trường mầm non tại xã Đa Tốn (huyện Gia Lâm, Hà Nội), Trang sử dụng xe máy màu trắng biển số Hà Nội chở cháu T. đi thẳng xuống địa phận tỉnh Hưng Yên, liên tục di chuyển vòng quanh các huyện: Văn Giang, Khoái Châu, Yên Mỹ, Mỹ Hào.
Trong khi di chuyển, Trang sử dụng nhiều số điện thoại khác nhau để gọi điện, nhắn tin cho bị hại đòi tiền chuộc, sau đó tắt máy nhằm che giấu, đối phó sự truy bắt của lực lượng công an.
Trên đường đi, cháu bé bị mệt, quấy khóc nhiều nên Trang sợ bại lộ, sẽ bị lực lượng công an truy bắt. Do đó, đối tượng đã ra tay sát hại cháu bé để xoá dấu vết trước sự truy bắt của lực lượng công an và để bịt đầu mối (Trang sát hại cháu bé trước thời điểm gia đình bị hại đến cơ quan công an trình báo).
Sau khi sát hại cháu bé, Trang tiếp tục đòi tiền chuộc. Do lo sợ, gia đình cháu T. đã nhiều lần chuyển tiền vào tài khoản ngân hàng của Trang với tổng số tiền là 550 triệu đồng.
Trên đường lẩn trốn, biết các lực lượng chức năng đang truy bắt, không thể trốn thoát nên Trang đã tự sát.
Hiện Công an TP Hà Nội đã ra quyết định khởi tố vụ án hình sự để điều tra, làm rõ vụ án bắt cóc nhằm chiếm đoạt tài sản, xảy ra ngày 19/9 tại xã Đa Tốn, huyện Gia Lâm. Công an tỉnh Hưng Yên đã ra quyết định khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với Giáp Thị Huyền Trang (27 tuổi, ở huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang) để điều tra về tội “Giết người”.