Theo cơ quan điều tra, từ đầu năm 2014, các trinh sát phát hiện Vũ (tạm trú phường 6, quận 8) có nhiều biểu hiện nghi vấn. Vũ thường tụ tập với những thành phần bất hảo để sử dụng ma túy đá. Xác định Vũ có liên quan đến đường dây buôn bán ma túy nên cảnh sát đã theo dõi. Qua đó nắm được từ tháng 7-2014, Vũ lấy ma túy số lượng lớn của người đàn ông có biệt danh “Ông già Noel” và thường đến nhà của Xuân tại quận 8.
Kiểm tra hồ sơ, chồng của Xuân là Huyền thường chuyển ma túy từ Quảng Ninh vào TP.HCM với thủ đoạn giấu ma túy vào thân xe đạp và bị công an Quảng Ninh bắt giữ vào giữa năm 2014 với tang vật là 5 kg hàng đá.
Đến tháng 10, Xuân bắt đầu hoạt động, sử dụng đàn em là Trần Khách Bằng với nhiệm vụ giao hàng từ Quảng Ninh, Hải Phòng vào TP.HCM.
Cuối tháng 11, Phòng CSĐT tội phạm về ma túy (PC47) đã thành lập chuyên án do Thiếu tướng Phan Anh Minh - Phó Giám đốc Công an TP.HCM làm trưởng ban. Trinh sát phát hiện nguồn hàng của Xuân ngụy trang trong những chiếc bình gỗ trang trí và được xe ôm vận chuyển đến nhà Xuân.
Trưa 13-12, người xe ôm chở hai bình bằng gỗ đến nhà Xuân thì trinh sát ập vào khống chế. Khi chân đế hai chiếc bình gỗ được tháo rời, bên trong giấu hơn 2 kg ma túy đá.
Cùng lúc, một mũi trinh sát khác tiến hành bắt giữ Bằng, khám xét nhà Bằng trên đường Âu Dương Lân (quận 8) phát hiện 500 g hàng đá, 70 triệu đồng và hai chiếc bình gỗ đã được tháo đế. Ngay sau đó, Vũ và Vĩnh là chân rết cấp dưới của Xuân cũng bị bắt.