Công an tỉnh đã cử cán bộ phối hợp cùng Công an huyện An Sơn ( huyện An Sơn bao gồm các huyện Thuận Nam, Ninh Phước, Bác Ái, Ninh Sơn ngày nay) khám nghiệm tử thi. Tại hiện trường, dấu vết để lại cho thấy cháu bé đã bị xâm hại tình dục trước khi kẻ xấu ra tay sát hại. Người thân của cháu Hoa còn cho biết, trước lúc đi cháu Hoa có đeo 2 nhẫn và 1 đôi bông tai bằng vàng, nhưng tại hiện trường, nơi cháu Hoa bị giết chết thì những thứ trang sức kia cũng đã biến mất.
Cơ quan Công an sơ bộ đánh giá đây là một vụ án hiếp dâm, giết người, cướp của. Tuy nhiên kẻ thủ ác là ai? hắn đang ở đâu? Những câu hỏi chưa có lời giải đáp, vẫn là một thách thức lớn đối với cơ quan điều tra.
Các trinh sát được tung xuống địa bàn. Qua nắm tình hình và dư luận quần chúng nhân dân, một người dân địa phương cho biết trong buổi sáng hôm đó có nhìn thấy một người đàn ông tay cầm dao đi về hướng rẫy của gia đình cháu Hoa, nhưng do rẫy nằm trên đường mòn đi vào rừng nên người đó nghỉ rằng đó là đối tượng đi vào rừng kiếm củi nên không để ý, chỉ nhớ láng máng dáng người đàn ông đó khá cao to và mặc một bộ đồ công nhân đã cũ.
Rà soát các đối tượng trong diện nghi vấn thấy nổi lên trường hợp Trương Hồng Bàng (sinh 1948) đang công tác tại Ban định canh, định cư của huyện. Bởi vì cơ quan này nằm gần rẫy nơi cháu cháu Hoa bị giết chết và sáng hôm đó cán bộ nhân viên trong cơ quan đều đi vắng chỉ có mình Trương Hồng Bàng ở nhà. Nhất là thái độ lo lắng của Bàng sau ngày cháu Hoa bị giết chết, Bàng thường dò hỏi mọi người về kết quả điều tra của cơ quan công an.
Từ nhận định ban đầu, cơ quan điều tra tiếp tục củng cố chứng cứ và phát hiện thêm nhiều điểm nghi vấn khác. Ngay sau đó, lực lượng công an đã bắt giữ Trương Hồng Bàng để làm rõ hành vi phạm tội.
Tại cơ quan công an, Bàng một mực kêu oan và chối tội. Sau nhiều lần quanh co chối cãi, cuối cùng Trương Hồng Bàng đã phải thú nhận tội lỗi: Khoảng 7 giờ sáng ngày 27-9-1978, cán bộ nhân viên trong cơ quan của y đều đi vắng, chỉ riêng Bàng được phân công ở nhà trực. Ngồi trực ở cơ quan được một lúc, Bàng đóng cửa cầm dao vào rừng cách cơ quan khoảng 200 m chặt cây về làm giàn mướp. Trên đường đi, khi ngang qua rẫy của gia đình cháu Nguyễn Thị Hồng Hoa, Bàng nhìn thấy một mình Hoa đang chăn bò. Nhận thấy khu vực này khá vắng vẻ do rẫy ở giáp rừng lại cách xa khu dân cư, nên Bàng đã nổi máu tà dâm và nẩy sinh ý định hiếp dâm cháu Hoa…
Lúc này Hoa đang ngồi trên một tảng đá to. Thấy Bàng đi tới, nghĩ rằng các chú ở Ban quản lý định canh, định cư của huyện có việc cần hỏi thăm nên Hoa không đề phòng và vẫn ngồi im. Bất ngờ Bàng nhào tới vật ngã Hoa xuống đất. Lúc này Hoa ra sức kêu la, vùng vẫy quyết liệt. Nhưng những lời van xin của một đứa trẻ không làm Bàng động lòng trắc ẩn, mà vẫn quyết tâm thực hiện hành vi đốn mạt đến cùng. Sau khi thỏa mãn dục vọng, sợ cháu Hoa sẽ tố cáo việc làm tội lỗi của mình, nên hắn đã bóp cổ cho đến khi Hoa không còn giãy giụa. Phát hiện trên người cháu Hoa có trang sức, hắn đã tháo gỡ nhẫn và bông tai rồi cho vào túi. Sợ Hoa chưa chết hẳn Nguyễn Hồng Bàng đã dùng một viên đá nhặt được bên cạnh đập liên tiếp vào đầu cháu Hoa rồi lấy dao, mũ bỏ chạy về cơ quan.
Để tránh sự phát hiện của cơ quan công an, Bàng đã bỏ nhẫn, hoa tai vào lọ mực, rồi thay quần áo có dính máu giấu vào dưới đống gỗ. Bàng không thể ngờ chỉ trong một thời gian ngắn cơ quan công an đã phát hiện ra việc làm tội lỗi của y.
Tội ác man rợ của Bàng đã ảnh hưởng xấu đến tình hình an ninh trật tự tại địa phương. Nhất là ảnh hưởng xấu đến uy tín, danh dự của người cán bộ cách mạng. Toà án nhân dân tỉnh Thuận Hải đã tuyên phạt án tử hình đối với Trương Hồng Bàng.
Nguyên Thảo