Theo cáo trạng của Viện Kiểm sát nhân dân tỉnh Thanh Hóa, tháng 11.2017, bị cáo Xuân từ quê Thái Bình vào nhà con trai là anh Lê Văn Thuận (ngụ tại khu phố 1, phường Bắc Sơn, thị xã Bỉm Sơn, tỉnh Thanh Hóa) để chăm sóc cháu nội mới sinh là Lê Minh Anh.
Đến khoảng 18 giờ 45 phút ngày 25.11.2017, trong khi đang bế cháu ngủ thì cháu Minh Anh có hiện tượng tỉnh giấc, bà Xuân bế cháu để tiếp tục ru cho cháu ngủ. Trong quá trình đi lại, bà Xuân bị hẫng chân và ngã về phía trước nên làm rơi cháu Minh Anh xuống nền nhà. Lúc này, bà Xuân vội bế cháu lên thì phát hiện cháu có biểu hiện thở khò khè, bị nấc, đầu ngả ra phía sau và sữa trào ra từ miệng. Thời điểm này, ở nhà còn có mẹ cháu Minh Anh nhưng đang ở buồng trong nên không phát hiện vụ việc.
Thay vì tìm cách cứu cháu, bà Xuân lại lấy chăn trùm kín mặt mũi cháu Minh Anh, mang ra ven đường cách nhà khoảng 30m, cho vào túi nilon rồi thắt chặt và giấu cháu vào khu vực bãi để rác ven đường để không ai phát hiện.
Sau đó, bà Xuân quay về nhà giả vờ nằm ngất trước cổng nhà hàng xóm, rồi hô hoán cháu Minh Anh bị 2 đối tượng (1 nam và 1 nữ) đi xe máy bắt cóc để đánh lừa người khác.
Tối cùng ngày, làm việc với công an, bà Xuân vẫn khai nhận cháu bị đôi nam nữ bắt cóc như đã kể với gia đình trước đó. Một ngày sau bà được cho về nhà. Khuya hôm đó, bà Xuân lo sợ có người tìm thấy xác cháu nên đã xách xô rác sinh hoạt của gia đình và một bì xác rắn màu cam vờ đi đổ rác. Bà lấy xác cháu nội đang cuốn trong túi nylon ra cho vào bao bì rồi lấy dây buộc lại rồi chặn đè túi rác lên trên.
Sáng 27.11, xe rác của công ty môi trường thu gom rác thải, trong đó có xác cháu bé rồi vận chuyển đến bãi rác tại phường Đông Sơn, thị xã Bỉm Sơn. Người nhặt phế liệu tại bãi rác này là bà Dương Thị Thơm vô tình cào được thi thể bé Minh Anh đựng trong bao tải.
Vụ việc được Công an tỉnh Thanh Hóa khẩn trương vào cuộc điều tra, xác định bà Xuân chính là thủ phạm làm cháu Minh Anh chết khi mới được 23 ngày tuổi, sau đó dựng hiện trường giả nhằm đánh lừa cơ quan chức năng.
Trước tòa, bị cáo Phạm Thị Xuân đã khai nhận toàn bộ hành vi phạm tội của mình. Sau khi xem xét các tình tiết, hội đồng xét xử đã kết luận bị cáo Phạm Thị Xuân phạm tội Giết người và quyết định tuyên phạt 13 năm tù đối với bị cáo này.