Tại cơ quan điều tra, nghi phạm Lê Thanh Trung (30 tuổi, ngụ phường 1, thị xã Quảng Trị) khai, vào tối 10.6, Trung cùng nạn nhân là anh Ng.Đ.H (36 tuổi, trú tại phường 3, thị xã Quảng Trị) và vài người khác ăn nhậu tại một quán cà phê ở phường 3, thị xã Quảng Trị.
Trong lúc nhậu, giữa Trung và anh H xảy ra mâu thuẫn. Sau đó, Trung bỏ về lấy súng và trở lại quán cà phê này. Tại đây, 2 bên tiếp tục xảy ra cãi vã, thách thức nhau.
Trong lúc thách thức, Trung bắn 2 phát súng chỉ thiên rồi tiếp đó bắn một phát súng vào phía anh H.
Sau khi vụ việc xảy ra, anh H được chuyển đến bệnh viện cấp cứu. Tại đây, các bác sĩ xác định vết thương của anh H xuyên thấu vùng hông và nhiều mảnh kim khí rải rác khắp vùng bụng. Dù được hồi sức tích cực và truyền máu, nhưng đến 23h30' cùng ngày, nạn nhân tử vong.
Sau khi gây án, Lê Thanh Trung rời khỏi hiện trường. Khẩu súng được Trung vứt xuống kênh. Rạng sáng 11.6, Trung đã đến cơ quan công an trình diện.
Chiều ngày 11.6, cơ quan công an đã tìm thấy khẩu súng mà nghi phạm Lê Thanh Trung dùng để gây án. Đó là một khẩu súng tự chế, bắn đạn hoa cải.