Bước đầu điều tra xác định, Thắm nhiều lần mang thai nhưng đều bị sảy. Do không muốn người nhà phát hiện nên đến ngày 4-11, Thắm đến khoa phụ sản Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình Dương để đăng kí sinh và nảy sinh ý định chiếm đoạt trẻ sơ sinh của người khác.
Đến khoảng 17 giờ 35 phút ngày 4-11, Thắm lấy áo blouse giả danh cán bộ y tế vào phòng của một gia đình mới sinh con, nói dối là đưa bé sơ sinh đi chích ngừa. Sau đó, Thắm đưa bé gái ra khỏi bệnh viện và đưa về nhà trọ của Thắm ở xã Thanh Tuyền, huyện Dầu Tiếng (Bình Dương).
Nhận tin báo, Công an tỉnh phối hợp với Bệnh viện Đa khoa tỉnh, Sở Y tế tỉnh để điều tra vụ việc.
Đến khoảng 22 giờ ngày 4-11, Cơ quan Cảnh sát điều tra Công an tỉnh và Công an TP Thủ Dầu Một đã truy xét tìm được em bé cùng Thắm tại nhà trọ ở xã Thanh Tuyền, cách bệnh viện khoảng hơn 40km. Hiện sức khỏe của bé ổn định và đã được trao lại cho gia đình chăm sóc.