Công an tỉnh Quảng Ngãi vào cuộc khẩn trương, nhanh chóng truy bắt các đối tượng liên quan chỉ trong vòng vài giờ sau khi vụ việc xảy ra.
Theo thông tin ban đầu, rạng sáng cùng ngày, L.T.H. (17 tuổi, trú xã Tịnh Bình, huyện Sơn Tịnh) và N.M.V. (16 tuổi) đang ngồi uống cà phê tại quán Cậu Cả thì nhận được cuộc gọi từ P.Q.H. (18 tuổi, trú phường Trương Quang Trọng), kể lại việc vừa bị một nhóm thanh niên đi xe Vision màu đen chặn đánh.
P.Q.H. đến quán cùng T.N.M.K. (15 tuổi) và cả nhóm quyết định tìm cách "giải quyết mâu thuẫn".
L.T.H. chở P.Q.H. về phòng trọ lấy dao tự chế rồi cùng 4 người khác chia nhau đi truy tìm nhóm đã hành hung P.Q.H. Do không tìm thấy, 4 người bỏ về chỉ còn L.T.H. chở P.Q.H. tiếp tục tìm kiếm.

Đến khoảng 3 giờ sáng, tại ngã tư Nguyễn Nghiêm - Phạm Văn Đồng, cả hai phát hiện nhóm thanh niên gồm Đ.N.P. (16 tuổi), Đ.H.L. (15 tuổi) và L.C.H. đang đi xe Vision màu đen.
Ngay lập tức, hai đối tượng truy đuổi. Khi đến đoạn đường Quang Trung, P.Q.H. dùng dao chém liên tiếp vào L.C.H., khiến nạn nhân tử vong tại chỗ. Chiếc xe chở các nạn nhân lao thêm khoảng 50m rồi ngã xuống đường, khiến hai người còn lại bị thương.
Sau khi gây án, các đối tượng quay lại quán cà phê rồi tìm nhà nghỉ để lẩn trốn. Chỉ hơn ba tiếng sau, lực lượng Công an tỉnh Quảng Ngãi đã bắt giữ tổng cộng 8 đối tượng có liên quan.
Nguyên nhân ban đầu được xác định là do mâu thuẫn cá nhân giữa hai nhóm thanh thiếu niên. Vụ việc đang được tiếp tục điều tra, xử lý theo quy định của pháp luật.