Trước đó, trong 3 ngày từ 15-17.5, Bình đã ra tay tàn độc, dùng dao bầu tấn công hàng loạt người từng có mâu thuẫn với y làm 3 người chết, 1 người bị thương nặng.

Tại cơ quan điều tra, đối tượng này khai vào khoảng 17h chiều 15.5, Bình va chạm giao thông với xe máy do anh H.V.H (34 tuổi, trú tại xã Chu Phan, huyện Mê Linh, Hà Nội) cầm lái. Trong quá trình giải quyết mâu thuẫn, Bình uất ức nên đã dùng dao giấu sẵn trên xe đâm vào bụng anh H khiến nạn nhân tử vong tại chỗ.

Gây án xong, Bình điều khiển ôtô quay lại quán karaoke đón anh T (bạn anh H) tiếp tục đi chơi. Khi tới khu vực huyện Lập Thạch (Vĩnh Phúc), Bình dừng xe và lợi dụng lúc anh T  sơ hở đã đâm một nhát vào bụng khiến anh này tử vong tại chỗ.

Sau khi sát hại 2 người trên, Bình tiếp tục lái xe tới quán phở của chị N.T.T (36 tuổi, trú tại huyện Lập Thạch, Vĩnh Phúc; bạn gái của đối tượng Bình), dùng dao bầu chém vào đầu và người chị T khiến nạn nhân bị trọng thương, rồi chạy về hướng huyện Tam Dương (Vĩnh Phúc). Tuy nhiên, hành vi của Đỗ Văn Bình bị người dân phát hiện và dùng ôtô chặn đường.

Bị chặn đường, đối tượng Bình đã lao thẳng xe vào ôtô của người dân và dùng dao bầu đe dọa, cướp một xe taxi và điện thoại di động của tài xế, sau đó lái xe chạy về huyện Mê Linh.

Đến khoảng 6h30 sáng 17.5, Bình về huyện Yên Lạc (Vĩnh Phúc) mua một con dao mới ở chợ, sau đó đến gần nhà chị T.T.T (39 tuổi, trú tại xã Yên Phương, huyện Yên Lạc, cũng là bạn gái của Bình) đợi người này.

Khoảng 13h30, thấy chị T về, Bình dùng dao đâm 2 nhát vào bụng khiến chị T tử vong. Bình cho rằng, mình bị 2 người phụ nữ này phụ tình nên đã tìm cách sát hại.

Sau khi truy sát 4 nạn nhân, Bình tiếp tục tìm cách đến huyện Phổ Yên (Thái Nguyên) để trả thù một cặp vợ chồng vì trước đó từng có phát sinh mâu thuẫn.

Tuy nhiên, trên đường đi thì Bình bị lực lượng chức năng bắt giữ.