Theo hồ sơ vụ án, Hoàn cùng vợ là chị Trần Thị Huyền Trang, SN 1992, cùng HKTT tại ấp 1, xã Minh Thắng, huyện Chơn Thành thuê quán hớt tóc ở ven đường QL14, thuộc ấp 2, xã Minh Lập, huyện Chơn Thành để ở và làm nghề. Thời gian gần đây giữa 2 vợ chồng phát sinh mâu thuẫn nên chị Trang gửi đơn xin ly hôn đến Tòa án nhân dân huyện Chơn Thành. Biết được việc này, Hoàn bực tức và nảy sinh ý định giết chị Trang rồi tự tử. Đến khoảng 23 giờ ngày 19/2/2016, sau khi mâu thuẫn dẫn đến 2 vợ chồng cãi nhau tại tiệm hớt tóc, chị Trang đòi đi về nhà mẹ ruột nhưng Hoàn ngăn cản rồi dùng tay siết cổ chị Trang cho đến khi tắt thở. Sau đó, Hoàn dùng dao lam tự cắt mạch máu ở khuỷu tay trái và khuỷu tay phải của mình và lên võng nằm để tự tử. 

Đến khoảng 10 giờ 30 phút ngày 20/2/2016, một số người bạn đến tiệm hớt tóc chơi thì phát hiện sự việc và trình báo công an. Khi đến hiện trường, Công an huyện Chơn Thành phát hiện Hoàn còn sống, hơi thở thoi thóp nên nhanh chóng đưa Hoàn đi cấp cứu tại Bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Phước và Hoàn đã qua cơn nguy kịch. 


Sau khi vụ việc xảy ra, Phòng Cảnh sát hình sự Công an tỉnh phối hợp với các đơn vị chức năng tiến hành khám nghiệm hiện trường, tử thi để điều tra. Bước đầu, qua làm việc Nguyễn Quốc Hoàn đã khai nhận toàn bộ hành vi phạm tội của mình như đã nêu trên. Hiện Cơ quan Cảnh sát điều tra Công an tỉnh đang tiếp tục thụ lý hồ sơ vụ án theo thẩm quyền.