Theo đơn kháng cáo của ông Thủy, ông cho rằng tòa cấp sơ thẩm kết tội ông có hành vi dâm ô với hai cháu D. và HA là không có căn cứ. Phiên tòa vắng mặt các bị hại và người giám hộ là cha mẹ các cháu do đó không thể đối chất giữa bị hại và bị cáo; không có bị hại để làm rõ những mâu thuẫn trong lời khai có trong hồ sơ vụ án tại phiên tòa.
Ông Thủy cũng trình bày cho rằng hai vụ án mà tòa kết tội ông là không thỏa đáng, oan. Ông cho rằng quá trình điều tra CQĐT chỉ lấy lời khai của người bị hại và người làm chứng để kết tội ông; không có bất cứ buổi làm việc nào khác với ông Thủy, không xét hỏi, không đối chất…Trong khi những lời khai của bị hại và người làm chứng không thống nhất.
Ông Thủy cũng không đồng tình với kết quả thực nghiệm của CQĐT vì cho rằng phiến diện, chỉ thực nghiệm theo lời khai của các cháu bị hại, không tìm chứng cứ chứng minh khác, suy diễn cố buộc tội ông.
Mặt khác ông Thủy cho rằng chủ tọa phiên tòa tìm cách hạn chế, thiếu tôn trọng lời trình bày tự bào chữa của ông mà giành thời gian cho những người trong đó có vụ việc đã được VKSND TP Vũng Tàu loại ra khỏi bản cáo trạng, kể cả lời khai của nhân chứng người Ấn. Dù người này không biết về hai vụ mà cáo trạng đã nêu, những lời khai của người này không liên quan đến hai vụ án nhưng đều được chủ tọa chấp nhận, làm căn cứ kết tội.
Ông Thủy cho rằng việc chủ tọa kết tội ông là vội vã, thiếu chứng cứ, thiếu cơ sở pháp lý cần thiết phải có trong một vụ án. Ông Thủy khẳng định dù biết rằng vụ án xảy ra từ lâu, quá trình điều tra đã có sự áp lực lớn từ xã hội, từ lãnh đạo cấp cao nhưng không phải vì thế mà cơ quan tiến hành tố tụng bỏ qua những quy định pháp luật để buộc tội ông.
Ông Thủy kháng cáo toàn bộ bản án đồng thời đề nghị tại phiên tòa phúc thẩm phải triệu tập tất cả những người bị hại, người làm chứng có mặt để làm rõ những lời khai mâu thuẫn trong hồ sơ vụ án với lời khai tại phiên tòa sơ thẩm nhằm xác định sự thật của vụ án.