Qua rà soát, khoanh vùng, lên danh sách xác minh, sàng lọc, lực lượng Cảnh sát điều tra loại khỏi diện nghi vấn hàng chục đối tượng có tiền án, tiền sự, dấu hiệu bất minh. Kết quả thấy nổi lên đối tượng Trần Quốc Hải, 35 tuổi, ở thôn 3, xã Đức Chánh, huyện Mộ Đức. Ngày 5/12, trước những chứng cứ không thể chối cãi, Hải cúi đầu khai nhận toàn bộ hành vi giết bà Huỳnh Thị Anh trú tại thôn 6, xã Đức Chánh, huyện Mộ Đức, Quảng Ngãi.
Trước đó, Trần Quốc Hải trông coi xưởng cưa gần nhà bà Anh. Hai người có xảy ra xích mích. Tức giận, Hải đợi thời cơ vắng người bí mật sang nhà bà Anh, dùng khúc gỗ và cái rựa chém và đập bà Anh đến chết.