Theo điều tra, trước đó, sau quá trình trinh sát, tổ công tác Đội Cảnh sát điều tra tội phạm về ma túy, Công an quận Bắc Từ Liêm phối hợp Công an phường Mỹ Đình 1, đã ập vào, kiểm tra đột xuất một căn hộ tại đường Mỹ Đình 1 có dấu hiệu mua bán trái phép chất ma túy.
Tại chỗ, Phạm Xuân Huynh là chủ nhà thừa nhận hành vi vi phạm. Tiến hành khám xét khẩn cấp căn hộ, lực lượng chức năng phát hiện và thu giữ hơn 1kg ma túy tổng hợp cùng nhiều tang vật liên quan khác.

Tại thời điểm kiểm tra, trong căn phòng trên còn có Trần Tiến Duy. Tại đây, Duy khai nhận việc tham gia bán ma túy cùng với Phạm Xuân Huynh và tự nguyện giao nộp một túi nilon chứa 806,54g ma túy tổng hợp cùng nhiều tang vật liên quan. Mở rộng điều tra, cơ quan công an còn xác định Đinh Thị Ngọc là bạn gái của Phạm Xuân Huynh cũng có hành vi buôn bán trái phép chất ma túy.