Khi bị cơ quan Công an bắt giữ, nghi phạm Cao Văn Hùng (SN 1973, ở Đại Mạch, Đông Anh, Hà Nội) khai nhận, vào tối 18/12, Hùng đã đến quán hát trên đường Phạm Văn Đồng, ngồi uống bia tại đây rồi mâu thuẫn với nhóm khách trong quán
Hùng khai từ mâu thuẫn như trên, sau đó bị nhóm khách đánh bằng tay chân. Bực tức vì bị đánh, Hùng gọi xe taxi đến chợ Cổ Nhuế (Hà Nội) mua 1 xô nhựa rồi mang đi mua xăng. Đến khoảng 23h ngày 18/12, Hùng quay lại quán hát và hất xăng vào quán, sau đó bật lửa đốt.
Diễn biến sau đó, ngọn lửa bùng lên dữ dội, bắt cháy vào xe máy và vật dụng bên trong tầng 1, chặn cửa ra vào làm những người bên trong không thể ra ngoài bằng cửa chính, phải chạy lên các tầng trên dẫn đến hậu quả 11 người tử vong và 4 người bị thương.
Ngay sau đó, nghi phạm Cao Văn Hùng bị cơ quan Công an bắt giữ. Vào sáng 19/12, Công an TP Hà Nội cho biết, đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với Cao Văn Hùng để điều tra về hành vi giết người.
Trước đó, Hùng đã có 2 tiền án về tội “Cướp tài sản” và “Trộm cắp tài sản”.
Người thân đến nhà tang lễ Bệnh viện 19-8 làm các thủ tục nhận dạng nạn nhân trong vụ cháy.
Trước đó, cơ quan Công an xác định, vào khoảng 23h03 ngày 18/12, Tổng đài 114 Trung tâm Thông tin chỉ huy CATP Hà Nội tiếp nhận tin báo cháy quán hát số 258 Phạm Văn Đồng, phường Cổ Nhuế 2, quận Bắc Từ Liêm.
Ngay lập tức, Công an TP Hà Nội đã điều động lực lượng Cảnh sát PCCC Công an TP và Công an các quận Bắc Từ Liêm, Nam Từ Liêm, Cầu Giấy, Thanh Xuân, Tây Hồ đến hiện trường phối hợp chính quyền, người dân địa phương tổ chức chữa cháy, cứu nạn, cứu hộ.
Bà Bùi Thị Minh Hoài, Bí thư Thành ủy Hà Nội và Trung tướng Nguyễn Hải Trung, Giám đốc Công an TP Hà Nội trực tiếp có mặt tại hiện trường chỉ đạo công tác chữa cháy và khắc phục hậu quả vụ cháy.
Hiện, Giám đốc Công an Thành phố đã chỉ đạo Cơ quan CSĐT Công an TP phối hợp với các đơn vị chức năng điều tra, xử lý nghiêm đối tượng theo quy định, đồng thời xác minh, làm rõ danh tính các nạn nhân trong vụ cháy.