Theo điều tra ban đầu, khoảng 12h ngày 18/1/2022, Linh bắt xe đến chợ Kim Biên ở quận 5, TPHCM và gặp một người phụ nữ chưa rõ lai lịch để mua 1kg chất độc Xyanua rồi bắt xe về lại thành phố Bà Rịa. Đến 18h cùng ngày, Linh mang theo túi đựng chất độc về nhà, hòa chất độc vào ba chai nước rồi để lại vào trong tủ lạnh do biết cha mình thường xuyên lấy nước để uống.

Khoảng 20h30, ông Điệp mở tủ lạnh lấy một chai nước và uống. Một lúc sau, ông Điệp đi vào nhà vệ sinh nôn ói và chốt khóa bên trong lại. 21h cùng ngày, khi không còn nghe thấy tiếng ông Điệp, Linh tin rằng cha mình đã chết nên bỏ đi ngủ.

Để dựng hiện trường giả, Linh dùng xăng đốt nhà mình rồi chạy qua nhà ông nội, đưa ra thông tin gian dối về việc có một nam thanh niên đột nhập vào nhà dùng tay nắm tóc kéo đầu Linh đập mạnh xuống nền nhà và thông báo cho Linh đã biết việc đã giết ông Điệp trả thù, sau đó đốt nhà.

Quá trình làm việc với Linh, cơ quan điều tra thấy nữ sinh nói chuyện như người mất hồn, khai báo bất nhất, đôi mắt nhìn xa xăm. Với kinh nghiệm từng điều tra các vụ án mạng do người trầm cảm gây ra, lực lượng công an nghi ngờ ông Điệp bị Linh sát hại, dựng hiện trường vụ cháy giả, khai báo gian dối.

Với các chứng cứ không thể chối cãi, khuya 20/1, Tống Thị Tùng Linh khai nhận mình đã sát hại cha ruột bằng chất độc Xyanua. Linh khai động cơ dẫn đến việc giết cha ruột vì mình “thường xuyên bị cha chửi mắng” trong thời gian dài, hơn nữa cha còn “đối xử không tốt” với cả mẹ của Linh…