Đến thời điểm hiện tại, Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Điện Biên đã lần lượt khởi tố, bắt tạm giam 9 đối tượng là: Vương Văn Hùng, SN 1984; Bùi Văn Công, SN 1975; Phạm Văn Nhiệm, SN 1976; Lường Văn Hùng, SN 1974; Lường Văn Lả, SN 1991; Phạm Văn Dũng; Cầm Văn Chương, SN 1974; Bùi Thị Kim Thu, SN 1975 và Vì Văn Toán, SN 1982 về hành vi: Giết người, Hiếp dâm, Cướp tài sản, Bắt cóc người nhằm chiếm đoạt tài sản, Tàng trữ trái phép ma túy, Bắt giữ người trái pháp luật và Không tố giác tội phạm.
Ngày 06/04, VKSND tỉnh Điện Biên đã phê chuẩn Quyết định khởi tố và Lệnh tạm giam bị can Vì Văn Toán - được xác định là kẻ chủ mưu, cầm đầu vụ án sát hại nữ sinh Cao Mỹ Duyên. Lời khai mới đây từ nhóm đối tượng này đã hé lộ một số thông tin mới về vụ án. Trong đó, theo lời khai của Toán, nguyên nhân bắt giữ Duyên là nhằm mục đích gây áp lực với mẹ nạn nhân.
Qua điều tra, một số đối tượng khai nhận, chiều 4/2/2019 (chiều 30, tết Kỷ Hợi), tại phòng khách nhà Công gồm 6 đối tượng: Bùi Văn Công, Lường Văn Lả, Vương Văn Hùng, Phạm Văn Nhiệm, Lường Văn Hùng và Vì Văn Toán sử dụng ma túy tập thể xong ngồi nói chuyện.
Theo thông tin trên báo Bảo vệ pháp luật, sau khi sử dụng ma túy tại nhà Công, Toán nói bà H. (mẹ của Cao Thị Mỹ Duyên) có nợ tiền của hắn ta và nhờ Công, Hùng tổ chức bắt Cao Thị Mỹ Duyên, giữ lại ít ngày để gây sức ép buộc bà H. phải trả tiền cho Toán. Mọi người đồng ý khi Toán nói sẽ trả công hậu hĩnh bằng tiền và ma túy.
Sau đó cả nhóm lập kế hoạch gây án. Toán phân công cho Vương Văn Hùng hẹn Duyên "ship" gà đến khu vực C13, gần nhà hàng Tây Hồ và cẩn thận dặn Hùng thời gian hẹn mua gà phải sau 18h (?). Công có trách nhiệm cùng Lả, Nhiệm, Lường Văn Hùng phục tại điểm hẹn để bắt giữ Duyên.
Bùi Văn Công sau khi "nhận nhiệm vụ" đã đưa Vương Văn Hùng đến chợ Mường Thanh để chỉ mặt Cao Thị Mỹ Duyên.
Sẩm tối 30 Tết, theo hẹn Cao Mỹ Duyên chở gà đến địa điểm trên thì Bùi Văn Công dùng côn dây xích sắt siết cổ làm cô gái ngất đi. Sau đó, Lả, Nhiệm, Công và Lường Văn Hùng khiêng Duyên lên thùng xe tải rồi chở về nhà Công giữ tại đó...
Từ tối 30 Tết (4/2) đến rạng sáng mùng 3 Tết (7/2), nhóm đối tượng này (Công, Vương Văn Hùng, Nhiệm, Lả, Lường Văn Hùng) sau đó có thêm Phạm Văn Dũng, Cầm Văn Chương khống chế, hãm hiếp nạn nhân ngay trong nhà Bùi Văn Công.
Đêm mùng 2 Tết, khi thấy nạn nhân đã yếu, cả nhóm bàn bạc, sát hại nạn nhân rồi khuân xác lên để tại khu chăn nuôi nhà em rể Bùi Văn Công (Đội 11, xã Thanh Nưa, huyện Điện Biên).
Sau khi gây án, cả nhóm về nhà Công bàn bạc, xóa mọi giấu vết tại hiện trường, thống nhất lời khai, ngụy tạo bằng chứng ngoại phạm đối phó với Công an nếu bị phát hiện.
Đáng chú ý, trong số những lần gây án, Bùi Thị Kim Thu (vợ Công) ít nhất 2 lần chứng kiến nhưng không ra tay ngăn chặn hành vi. Thậm chí, Thu còn vờ là người đầu tiên tìm thấy thi thể nạn nhân, sau đó tung nhiều thông tin giả, khai báo gian dối đánh lạc hướng điều tra.
Rạng sáng ngày 06/02 (mùng 3 Tết) các đối tượng đã sát hại nạn nhân rồi cùng khiêng xác của Duyên để tại khu chăn nuôi của ngôi nhà hoang sau đó về nhà Bùi Văn Công để bàn bạc, che giấu hành vi phạm tội và cách đối phó với cơ quan chức năng.