Ngày 8-12-2009, quần chúng phát hiện một xác chết là phụ nữ trôi trên sông Hòa Lộc, thuộc xã Hòa Lộc, huyện Mỏ Cày Bắc.
Cơ quan chức năng tiến hành khám nghiệm tử thi và thu thập tài liệu, chứng cứ. Kết quả điều tra ban đầu đã xác định nạn nhân là chị Phạm Thị Vân (SN 1969, ĐKTT ấp Hòa Thuận 1, xã Hòa Lộc) là vợ của Đặng Ngọc Sơn (SN 1967) và là mẹ của 2 người con (1 trai, 1 gái) đang cùng sinh sống trong một ngôi nhà nhỏ ở ấp Hòa Thuận 1, xã Hòa Lộc (Mỏ Cày Bắc). Kết quả khám nghiệm tử thi đã xác định nạn nhân chết do bị ngạt nước, xác nạn nhân được gia đình nhận về mai táng.
Qua tiếp xúc với người thân của nạn nhân và quần chúng xung quanh, các điều tra viên đã thu thập được nhiều nguồn tin có giá trị, như: Từ ngày chôn cất chị Vân đến nay, tên Sơn tỏ ra rất hoang mang và đã bỏ nhà, bỏ con lên thành phố Hồ Chí Minh sinh sống, một số người còn cho biết đã nhìn thấy một đôi lần Sơn về nhà vào ban đêm, rất đáng nghi… Bằng kinh nghiệm nghề nghiệp, các điều tra viên phòng CSĐT tội phạm về TTXH, đã thu được tài liệu, chứng cứ, đủ cơ sở chứng minh Đặng Ngọc Sơn là kẻ giết chết chị Vân, nên công an đã tiến hành truy bắt tên Sơn tại thành phố Hồ Chí Minh vào ngày 5-2-2010 (tức 58 ngày sau khi chị Vân chết).
Tại cơ quan điều tra, Sơn khai nhận: Do mâu thuẫn vợ chồng từ trước, hai người đang cãi vã thì chị Vân bỏ ra sau vườn, Sơn đi theo cự cãi tiếp, trong lúc nóng giận, cộng thêm men rượu kích thích nên y không kiềm chế được, liền kẹp cổ chị Vân kéo xuống mương vườn dìm chị xuống nước cho đến chết. Sau khi thấy chị Vân tắt thở, y kéo xác nạn nhân ra sông rồi quay về nhà.