Theo điều tra của Công an TP Hà Nội, khoảng 8 giờ 30 ngày 4/10, các bị can trong buồng giam C15 – khu C ăn sáng tại buồng. Sau khi ăn xong, Đỗ Đăng Dư có nhiệm vụ đi rửa bát. 

Thấy Dư rửa bát không sạch, Bình đã gọi Dư tới tát liên tiếp vào má Dư. Sau đó, Bình dùng gót chân trái nện liên tiếp từ trên xuống dưới vào đầu, trán Dư. Sau đó, Bình đi ra ngoài cửa còn Dư đi vệ sinh.

Khoảng 5 phút sau, Dư đứng dậy thì trượt ngã. Sau đó, Dư nôn mửa và quỵ gối xuống sàn. Dư được đưa đi cấp cứu. Đến 18 giờ ngày 10/10, Đỗ Đăng Dư t‌ử von‌g.

Cảnh sát điều tra Công an TP Hà Nội đã trưng cầu viện pháp y Quân đội tiến hành pháp y t‌ử th‌i để làm rõ nguyên nhân. Kết quả cho thấy Dư t‌ử von‌g do chấn thương sọ não. 

Ngày 11/11, Cảnh sát điều tra Công an TP Hà Nội tiến hành thực nghiệm trước sự chứng kiến của viện KSND TP Hà Nội và luật sư Nguyễn Anh Thơm.

Kết quả thực nghiệm phù hợp với lời khai của bị can, nhân chứng và phù hợp với cơ chế hình thành vết thương khiến Đỗ Đăng Dư t‌ử von‌g.  

Theo dó, Cảnh sát điều tra Công an TP Hà Nội đã đề nghị truy tố bị can Vũ Đăng Bình về tội “cố ý gây thương tích” làm Đỗ Đăng Dư t‌ử von‌g.