Theo thông tin ban đầu, khoảng 19 giờ 30 ngày 19.12, Công an TP.Cao Lãnh tiếp nhận tin báo của gia đình Nguyễn Thị Thùy (23 tuổi, ngụ xã Mỹ Tân, TP.Cao Lãnh) về việc bé trai khoảng 14 ngày tuổi (con ruột của Thùy) đang ngủ trên võng tại nhà bỗng dưng mất tích, không rõ nguyên nhân.
Ngay sau khi tiếp nhận tin báo từ Công an TP.Cao Lãnh, các phòng nghiệp vụ Công an tỉnh Đồng Tháp phối hợp Công an TP.Cao Lãnh điều tra, xác minh và tìm kiếm cháu bé. Đến sáng 20.12, lực lượng công an phát hiện dưới sông phía sau nhà Thùy có 1 thùng nhựa, bên trong có bé trai là con của Thùy, nhưng bé đã tử vong.
Qua xác minh, nhận thấy thông tin của Thùy cung cấp có nhiều nghi vấn nên Cơ quan CSĐT Công an TP.Cao Lãnh mời Thùy lên làm rõ. Ban đầu, Thùy không thừa nhận hành vi phạm tội. Tuy nhiên, từ căn cứ kết quả kiểm tra hiện trường của lực lượng chức năng, Thùy đã khai nhận hành vi giết con.
Thùy khai nhận, do giận chồng nên Thùy đem con là bé N.T.P mới sinh được khoảng 14 ngày tuổi bỏ vào thùng nhựa, rồi mang đi bỏ dưới sông phía sau nhà. Để che giấu hành vi phạm tội, Thùy nói với người thân trong nhà là cháu bé bị bắt cóc.
Từ đó, Cơ quan CSĐT Công an TP.Cao Lãnh đã chuyển nghi phạm Nguyễn Thị Thùy và toàn bộ hồ sơ vụ việc cho Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Đồng Tháp thụ lý, điều tra theo thẩm quyền.