Tại cơ quan CSĐT, bị can Đởi khai nhận, ngày 3/1, khi đang ngồi nhậu với ông Trần Văn Đ. (57 tuổi, ngụ xã Châu Lăng, huyện Tri Tôn) thì thấy chị Trần Thị Thu H. (27 tuổi, con ruột ông Đ.) lùa bầy dê nuôi ra đồng gần chân núi Mồ Côi nên nảy sinh ý định đồi bại.
Đang ngồi nhậu với ông Đ., đối tượng giả vờ say, xin nghỉ để về trước. Tuy nhiên, Đởi đến núi Mồ Cô tìm chị H.. Tại đây, Đởi không gặp chị H. nên quay lại nhà ông Đ. nhậu tiếp.
Đối tượng Lâm Văn Đởi tại trụ sở công an.
Đến khoảng 14h cùng ngày, sau khi nhậu xong, Đởi quay lại núi Mồ Cô thì gặp chị H. đang chăn dê. Đối tượng tiến lại gần, đòi chị H. cho quan hệ tình dục nhưng bị nạn nhân từ chối, phản ứng quyết liệt.
Tức giận, Đởi tấn công, sát hại nạn nhân. Sau đó, đối tượng thực hiện hành vi thú tính rồi lôi thi thể nạn nhân đến lùm cây để giấu.
Chiều cùng ngày, người dân phát hiện thi thể chị H. trong tình trạng không mảnh vải che thân nên báo công an địa phương.
Công an tỉnh An Giang phối hợp Công an huyện Tri Tôn đã đến khám nghiệm hiện trường, lấy lời khai những nhân chứng và sàng lọc các nghi phạm. Sau đó, cơ quan này xác định Đởi là đối tượng gây ra vụ án nên tối cùng ngày đã bắt khẩn cấp Đởi để điều tra.
Tại cơ quan điều tra, Đởi đã thừa nhận hành vi giết người, hiếp dâm.
