Theo hồ sơ điều tra, năm 2007, Trần Hoài Nam kết hôn với chị Nguyễn Thúy Ngân (SN 1983, ở Hoàn Kiếm, Hà Nội), có hai con chung là cháu Trần Nguyên Khánh (SN 2008) và Trần Khánh Đan (SN 2011).
Tháng 8/2014, Nam và chị Ngân ly hôn, theo quyết định của TAND quận Ba Đình, giao cháu Khánh cho Nam trực tiếp nuôi dưỡng, còn cháu Đan ở với chị Ngân.
Đến tháng 4/2016, Nam kết hôn với Phạm Thị Tú Trinh, vài tháng sau đó, cặp đôi này đưa cháu Khánh ra thuê trọ ở phường Ngọc Hà.
Vào tháng 8/2016, Nam và Trinh quyết định cho cháu Nam nghỉ học ở nhà. Trong quá trình sống chung, cháu Khánh nhiều lần nghịch ngợm không nghe lời nên các đối tượng đã bàn bạc, thống nhất sẽ dùng roi vọt mỗi lần cháu Khánh không nghe lời.
Trinh không có việc làm nên hàng ngày ở nhà giám sát cháu bé, nếu cháu Khánh mắc lỗi thì đến cuối ngày khi Nam đi làm về, Trinh sẽ mách Nam để trừng phạt cháu Khánh. Bố đẻ và mẹ kế bạo hành cậu con trai 10 tuổi dã man.
Cụ thể, Nam đã nhiều lần dùng muôi múc canh bằng inox đánh vào đầu con mình; dùng mắc áo nhôm duỗi ra, gấp lại, cuốn băng dính tạo thành roi đánh vào người, tay, chân cháu bé; ngoài ra, Nam còn dùng tay, chân đá, đạp vào người cháu Khánh gây nên nhiều vết thương, rách da, chảy máu, dùng cách xưng hô tao – mày với cháu Khánh. Trung bình, cứ 1 tuần, cháu Khánh lại phải chịu một đến hai trận đòn đau đớn từ bố đẻ.
Bên cạnh đó, Nam và Trinh còn thống nhất không cho cháu Khánh cắt tóc từ tháng 9 đến tháng 12/2017; không cho cháu đi ra ngoài; phạt cháu nhiều lần phải ngủ ở phòng khách, Nam và Trinh ngủ trên giường còn cháu nằm ngủ dưới nền nhà; bỏ mặc cháu ở nhà tự nấu ăn;…
Vào khoảng cuối tháng 10/2017, Nam còn phạt cháu Khánh phải uống nước mắm khi cháu nghịch.
Cuối tháng 11/2017, Nam đi làm về, phát hiện con tiểu tiện ở cửa phòng ngủ nên dồn cháu Khánh vào góc tường ở phòng khách, dùng chân đạp liên tiếp nhiều nhát vào người cháu Khánh khiến cháu ngã quỵ xuống. Lúc đó, có sự chứng kiến của Trinh nhưng cả hai không đưa cháu đi viện.
Ngày 05/12/2017, cháu Khánh tiếp tục bị bố và dì ghẻ đánh, sau đó, các đối tượng còn nhẫn tâm bỏ mặc cháu Khánh ở nhà và nói “khi về sẽ xử lý tiếp”. Quá sợ hãi, cháu Khánh đã mở cửa trốn xuống phòng vệ sinh tầng 1, rồi ra ngoài đi xe bus về nhà ông bà nội ở Hoàng Hoa Thám, phường Ngọc Hà, quận Ba Đình, Hà Nội.
Tại đây, cháu Khánh đã kể lại toàn bộ sự việc bị bố và cô Trinh đánh đập dã man cho ông bà. Quá phẫn nộ trước hành vi dã man này, ông nội cháu Khánh đã đưa cháu bé đến cơ quan công an trình báo.
Đến ngày 07/12/2017, Nam và Trinh đã đến Công an phường Nghĩa Đô xin đầu thú.
Tại cơ quan điều tra, Nam và Trinh đã thừa nhận thường xuyên đánh mắng cháu Khánh nhưng không bao giờ đưa con đi khám. Các đối tượng bỏ mặc, để cháu bé 7 tuổi tự lau rửa vết thương đồng thời không cho cháu bé đi học hoặc tiếp xúc với người thân, bạn bè khiến cháu không bình thường về tâm lý, tình cảm.
Đồng thời, qua kết quả giám định cho thấy, trên người cháu Thanh có hàng chục vết sẹo; nhiều vết thương ở khu vực đầu, xương sườn… tổng thiệt hại sức khỏe 33%. Công an cũng khẳng định, trước khi ra ở riêng cùng Nam và Trinh, cháu Thanh hoàn toàn khỏe mạnh, phát triển bình thường. Nếu cháu bé không tự trốn thoát và hành vi của Nam và Trinh không bị phát hiện, hậu quả của vụ việc rất khó lường.
Với những tài liệu, chứng cứ đã thu thập được trong hồ sơ vụ án, cơ quan CSĐT có đủ cơ sở kết luận: Trần Hoài Nam can tội Hành hạ con, quy định tại Điều 151 BLHS và Cố ý gây thương tích, quy định tại khoản 2 Điều 104, BLHS. Phạm Thị Tú Trinh (có lý lịch nêu trên) can tội Hành hạ con.
Hiện cơ quan cảnh sát điều tra đã chuyển toàn bộ hồ sơ vụ án, bị can đến VKSND quận Cầu Giấy đề nghị truy tố các bị can theo đúng tội danh và điều luật đã viện dẫn.