Mặc dù bị cáo không kháng cáo, nhưng theo kháng nghị của Viện kiểm sát thì mức án 16 năm tù mà cấp sơ thẩm tuyên phạt bị cáo, chưa tương xứng với mức độ và hậu quả mà bị cáo gây ra, đối với nhiều người và trẻ em dưới 7 tuổi theo hướng dẫn tại Thông tư liên tịch của TANDTC, VKSNDTC và Bộ Công an. Xét thấy mức án trên là có phần nhẹ nên cấp phúc thẩm đã tuyên như trên.
Bị cáo Nguyễn Thành Đông tại phiên tòa phúc thẩm.
Theo cáo trạng, Đông có mối quan hệ bạn bè với anh Võ Minh Vương. Trong những lần đến chơi nhà anh Vương thì Đông quen 2 con gái ruột của anh Vương là cháu V.T.Y.N (sinh ngày 5/11/2005) và cháu V.T.T.L (sinh ngày 25/10/2007). Vào năm 2012 (không rõ ngày tháng) khi đến nhà anh Vương lợi dụng lúc không có người lớn ở nhà, Đông nảy sinh ý định giao cấu với cháu N. Đông gọi cháu N. vào phòng khách rồi làm trò bỉ ổi.
Đến khoảng đầu tháng 9/2014 vào buổi tối (không xác định ngày), Đông điều khiển xe máy chở hai cháu N. và L. đến công viên văn hóa thanh niên, phường Ninh Hiệp chơi và lại giở trò đồi bại với cháu N.
Chưa dừng lại ở đó, khoảng 30 phút sau, Đông gọi cháu L. đến và tiếp tục thực hiện hành vi giao cấu với cháu L. giống như với cháu N. Sau khi giao cấu với cháu N. và L. xong, Đông điều khiển xe máy chở 2 cháu đi về nhà.
Khoảng 2 tuần sau đó, vào buổi tối Đông lại điều khiển xe máy chở cháu N. và L. đến công viên chơi. Trên đường đi, do trời mưa, Đông ghé vào căn nhà của một người dân để trú mưa. Lúc này, Đông nảy sinh ý định giao cấu với cháu L. và lại thực hiện hành vi đồi bại với cháu.
Đến ngày 15/10/2014, cháu N. và L. kể lại chuyện bị Đông thực hiện hành vi giao cấu cho cô ruột và mẹ ruột biết, nên mẹ của hai cháu đã làm đơn tố cáo hành vi của Đông gửi đến cơ quan Công an.