Tại cơ quan điều tra, Dũng khai có ý định chờ chị Thanh đi làm về để sát hại, sau đó phóng hỏa đốt nhà.
Theo lời khai của Dũng, trước khi đi ngủ, bà Nguyễn Thị Hát (SN 1955) đã khóa cửa, mang theo chìa khóa bên người và khóa trái cửa phòng ngủ. Do vậy, sau khi sát hại 2 anh em cháu Phạm Đình Hưng (SN 2007) và Phạm Thu Hà (SN 2008), Dũng tiếp tục trở về giường nằm ngủ, chờ bà Hát dậy mở cửa đi ra ngoài.
Doãn Trung Dũng tại cơ quan điều tra.
Sáng 24.9, khi bà Hát dậy mở cửa nhà đi xuống bếp phía ngoài, Dũng đã đi theo và tiếp tục ra tay sát hại bà Hát cùng cháu Phạm Khánh Huyền (3 tuổi).
Đối tượng Doãn Trung Dũng cũng khai, sau khi sát hại bà Hát cùng 3 cháu nhỏ, Dũng không có ý định bỏ trốn khỏi hiện trường vụ thảm sát. Đối tượng có ý định chờ chị Vũ Thị Thanh (chủ nhà) đi làm về để tiếp tục ra tay sát hại, sau đó sẽ phỏng hỏa đốt nhà để xóa dấu vết.
Tuy nhiên, Dũng đã thay đổi ý định ban đầu của mình. Khi cướp đôi bông tai bằng vàng và chiếc nhẫn mà bà Hát đang đeo, đối tượng đã bỏ về nhà tắm rửa và cho quần áo dính máu vào máy giặt, giặt hòng xóa dấu vết.
Cả ngày 24.9, Dũng vẫn ở nhà bình thường như chưa có chuyện gì xảy ra. Chiều cùng ngày, khi đối tượng đang ngồi cùng vài người hàng xóm tại nhà mình, thấy lực lượng công an xuất hiện thì lập tức trèo rào bỏ trốn.
Khoảng 20h30 ngày 26.9, Dũng trốn về Hải Phòng thì bị vây bắt tại huyện Thủy Nguyên (TP.Hải Phòng).
