Vì điều kiện kinh tế khó khăn, vào tháng 3/1970, ông Trần Văn Thêm và người em trai tên là Nguyễn Khắc Văn (trú tại xã Yên Phụ- huyện Yên Phong- Tỉnh Bắc Ninh) rủ nhau lên vùng Tam Dương – Vĩnh Phú để bán thuốc lào và buôn quả trám.
Đêm ngày 23/7/1970 hai anh em ghé vào ngủ tại lều cắt tóc lụp xụp thuộc xã Đồng Tĩnh, huyện Tam Dương. Đến khoảng 00h10p, ông Thêm bất ngờ bị một tên cướp dùng vật nặng đánh vào đầu, thấy tiếng kêu của anh trai, ông Khắc Văn choàng dậy và bị tên cướp đánh liên tiếp vào đầu. Gây án xong, tên cướp liền lao xuống sông chạy thoát. Ông Văn được người dân đưa vào bệnh viện huyện ngay sau đó, tuy nhiên vì vết thương quá nặng nên đã tử vong ngay trên đường đi cấp cứu.
Ngay sau khi xảy ra sự việc, ông Thêm bị công an xã Đồng Tĩnh và công an huyện Tam Dương bắt với tội danh "Giết người". Đến năm 1973, Viện KSND và tòa án nhân dân tỉnh Vĩnh Phúc đưa vụ án ra xét xử và kết tội với mức án cao nhất - tử hình.
Bị hàm oan suốt 46 năm, cụ ông ngoài 80 tuổi chưa một ngày được sống trong thanh thản
Năm 1974, tòa án nhân dân tối cao kết tội y án sơ thẩm với mức án tử hình. Lệnh tử hình chưa kịp thực hiện thì vào cuối năm 1974, công an tỉnh Vĩnh Phúc bắt được một đối tượng cướp của là Phan Thanh Nhàn (17 tuổi, trú tại thôn Phần Thạch, xã Đồng Tĩnh, huyện Tam Dương, tỉnh Vĩnh Phú). Tại cơ quan điều tra, y khai nhận mình chính là hung thủ giết người tại lều cắt tóc.
Qua lời khai của đối tượng, đối chiếu với hiện trường xảy ra vụ án, tổ chức lại thực nghiệm hiện trường, với hung khí (búa bổ củi) xét thấy, Nhàn chính là thủ phạm chính trong vụ án, còn Trần Văn Thêm bị kết án tử hình là oan sai. Do vậy, đầu năm 1976, ông Thêm được Toàn án nhân dân tối cao quyết định tha, và trả lại tự do.
Từ khi ông Thêm được trả lại tự do, Ủy ban Thẩm phán Tòa án Tối cao khi ấy đã quyết định
