Sau khi tiếp nhận tố giác về tội phạm, Cơ quan cảnh sát điều tra Công an huyện Bình Lục đã phối hợp với Viện kiểm sát nhân dân huyện Bình Lục tiến hành khám nghiệm hiện trường, lấy lời khai người bị hại. Qua xem xét các dấu vết để lại tại hiện trường, các Điều tra viên, Kiểm sát viên đã sơ bộ nhận định đối tượng phạm tội là người thân trong gia đình và đã dựng hiện trường giả nhằm đánh lạc hướng cơ quan điều tra.
Qua sàng lọc Cơ quan điều tra, VKSND huyện Bình Lục nhận định đối tượng Trần Thị Huyền Trang, sinh năm 1991 là con dâu út gia đình ông Xương đang ở cùng có nhiều biểu hiện ghi vấn. Bằng các biện pháp nghiệp vụ, đấu tranh Cơ quan điều tra đã nhanh chóng buộc Trần Thị Huyền Trang phải cúi đầu nhận tội.

Gia đình ông Nguyễn Văn Xương có 4 người con đều đã xây dựng gia đình, riêng vợ chồng người con trai út Nguyễn Văn Duy, Trần Thị Huyền Trang còn ở chung nhà với vợ chồng ông Xương. Quá trình sinh sống Trang biết ông Xương có một số tài sản tiết kiệm được cất trong hòm tôn để ở phòng ngủ của ông ở tầng 2. Khoảng 8 giờ ngày 03/2/2015, lợi dụng lúc vợ chồng ông Xương và anh Duy không có ở nhà, Trang đã dùng kéo cắt phần tai khóa hòm tôn, lấy 84,5 chỉ vàng 9999 và khoảng 47 triệu đồng trong hòm rồi trở về phòng ngủ của mình lấy quần áo vứt lung tung trong phòng tạo hiện trường giả. Sau khi trộm được tiền, vàng Trang sử dụng một số tiền để trả nợ, số còn lại Trang cất giấu trong bao rơm để trên nóc chuồng gà của gia đình. Qua lời khai nhận của đối tượng, Cơ quan điều tra đã khám xét thu giữ được vật chứng của vụ án và ra lệnh bắt khẩn cấp đối với Trang để điều tra, xử lý theo quy định của pháp luật./.