Theo đó, qua đấu tranh khai thác, bước đầu 2 đối tượng này khai nhận, ngày 24/2 chúng rủ nhau tìm đường vượt biên sang Việt Nam, nhưng do đi theo đường rừng, không thông thuộc địa hình nên bị lạc. Đến vùng đất mới, địa hình lạ lẫm, lại đói khát, không có đồ ăn, đồ mặc nên bọn chúng đã đi lang thang trong khu vực dân cư thôn Nà Ao, lấy trộm một số quần áo người dân đang phơi để mặc; đào trộm khoai, vặt trộm chuối xanh của nhà dân để ăn.
Về việc sát hại cháu Long Văn Tuyến, 10 tuổi, 2 đối tượng khai nhận, do đói quá nên bọn chúng đã mò vào nhà dân với ý định xin ăn. Khi đến căn nhà 2 tầng của cháu Long Văn Tuyến, bọn chúng đi vào, nhìn quanh nhưng không thấy chủ nhân. Tưởng không có ai ở nhà nên 2 đối tượng tranh thủ lục lọi đồ đạc, tìm đồ ăn, nhưng khi chúng đang lục đồ, thì thấy cháu Tuyến đi từ trên gác xuống. Sợ cháu Tuyến hô hoán hàng xóm, làm lộ việc trộm cắp, nên 2 tên đã vớ lấy con dao trong nhà gia chủ, cắt cổ cháu Tuyến hòng bịt miệng. Xong việc, 2 đối tượng đã đẩy cháu Tuyến vào gầm giường nhằm che giấu hành vi phạm tội. Tuy nhiên, hành vi phạm tội của bọn chúng đã nhanh chóng bị phát giác nhờ sự cảnh giác của một chị hàng xóm.
Chị này nhìn thấy 2 người đàn ông lạ mặt đi vào nhà anh Linh một lúc lâu rồi mới trở ra, trên tay có khoác ba lô, nên sinh nghi, vì biết vợ chồng anh Linh đều đi vắng. Vợ anh Linh đi làm, còn anh Linh đang đi đám ma nhà người quen gần đó, nên chị đã gọi điện báo cho anh Linh biết. Anh Linh lập tức rủ thêm một số người cùng về nhà kiểm tra. Trên đường trở về, cách nhà mình một đoạn, anh Linh và mọi người bắt gặp 2 gã đàn ông lạ mặt này. Vừa nhìn thấy mọi người, 2 tên lập tức bỏ chạy và bị mọi người đuổi theo, bắt giữ lại. Nhưng khi lục soát ba lô, do chỉ phát hiện được tấm bản đồ cùng chiếc áo sơ mi nên mọi người đã thả cho bọn chúng đi. Về đến nhà, anh Linh và mọi người mới bàng hoàng phát hiện sự việc đau lòng, cháu Tuyến đã bị sát hại dã man…
Sau 20 giờ truy lùng, siết chặt vòng vây, đến 13h ngày 27/2 hai kẻ thủ ác trên đã bị bắt giữ khi đang lẩn trốn trong khu rừng rậm sát biên giới thuộc thôn Hát Lốc, xã Bắc La (huyện Văn Lãng, Lạng Sơn).
Cơ quan điều tra Công an tỉnh Lạng Sơn khẳng định, nguyên nhân của vụ án không phải là do các đối tượng này có mâu thuẫn trong làm ăn với cha cháu bé như thông tin thất thiệt mà một số tờ báo và các trang mạng đã đưa. Ngoài ra, cơ quan điều tra cũng cho biết, để xác định chính xác thân nhân của 2 đối tượng, Công an tỉnh Lạng Sơn cũng đã gửi công hàm cho Công an Trung Quốc đề nghị phía cơ quan chức năng Trung Quốc phối hợp, cung cấp các thông tin về các đối tượng, xác định bọn chúng có tiền án, tiền sự chưa? Có phải là tội phạm đang trốn truy nã không và một số thông tin quan trọng khác có liên quan để phục vụ công tác điều tra.