Cơ quan điều tra Công an Q.3 cho biết, ngay sau khi thu thập thông tin và lần theo manh mối biển số xe, các trinh sát khẩn trương truy bắt hai đối tượng quăng xe bỏ chạy sau khi đâm chết một học sinh. Tuy nhiên, ngay trong đêm 18-11, hung thủ cùng gia đình đã tìm đến công an phường 7 đầu thú và được chuyển hồ sơ, vật chứng cùng đối tượng cho đội CS ĐTTH Công an Q.3 tiếp tục thụ lý theo thẩm quyền.

Tại cơ quan điều tra, Nguyễn Văn Dư khai nhận là học sinh học nghề tại trường Cao đẳng Nam Sài Gòn. Dư yêu và hay đưa rước Phạm Ngọc Uyên (15 tuổi, học sinh trường THPT Lê Thị Hồng Gấm). Một vài lần Dư đã xảy ra mâu thuẫn với Tiến vì cậu học sinh nam này hay gần gũi chuyện trò với Uyên.

Chiều ngày 18-11, Dư mang theo lưỡi lê sắc nhọn đi đón Uyên và rủ thêm người anh họ là Lê Nguyễn Trọng Quý đi theo. Khi thấy Tiến đạp xe cùng một người bạn trên đường Tú Xương, Quý chở Dư chặn đầu xe, bắt Tiến đứng lại “nói chuyện”. Sau đó, Dư khai nhận bị Tiến đánh té ngã nên rút lưỡi lê ra đâm.

Thấy máu chảy rất nhiều và người dân truy hô nên nên Dư quăng hung khí và rủ Quý bỏ xe chạy thục mạng ra đường Lê Quí Đôn đón xe ôm mất hút. Về nhà, Dư khai nhận toàn bộ với gia đình và được gia định dẫn đi công an phường đầu thú. 

Theo nhiều học sinh của trường THPT Lê Thị Hồng Gấm, Đặng Hoàng Tiến là một học sinh giỏi và hiền lành.