Theo cáo trạng, Hoàng thường xảy ra tranh cãi với chị Trần Thị Lệ Minh (30 tuổi, vợ Hoàng), vì cho rằng vợ bỏ bê việc nhà, thường qua nhà chị ruột Trần Thị Mộng Thắm (33 tuổi, ngụ ở K264/7 Hoàng Văn Thái, quận Liên Chiểu, TP Đà Nẵng).
Chiều 11/1, Hoàng lấy dao tại phòng trọ thuộc tổ 10 phường Hòa Khánh Nam (quận Liên Chiểu) qua nhà chị Thắm ở gần đó. Lúc tới nhà, Hoàng thấy vợ đang cùng chị Trần Thị Mỹ D. (chị ruột của Thắm và Minh) đang nói chuyện, còn chị Thắm đi công chuyện bên ngoài.
Lúc này, bên trong còn có cháu Huỳnh Ngọc Kiều M. (16 tuổi, con chị Thắm) và chị Sử Ngọc A. (24 tuổi, ngụ tỉnh Quảng Nam, gia sư), đang dạy học cho cháu M.
Thấy chị D. đang nằm trên võng phòng khách, Hoàng bất ngờ rút dao đâm liên tiếp vào ngực. Chị D. chống cự không được nên gục ngã tại chổ. Sau đó, Hoàng đuổi theo chị Minh, nhưng vợ của Hoàng kịp chạy thoát qua nhà hàng xóm. Không đuổi kịp, Hoàng trở vào khóa cửa phòng khách, đập cửa phòng ngủ nơi gia sư cùng cháu M. đang chốt khóa và lẩn trốn, nhưng bất thành. Sau đó, Hoàng quay ra phòng khách tự khỏa thân để thực hiện hành vi giao cấu với chị D.
Giở trò đồi bại với nạn nhân xong, Hoàng lại đạp cửa phòng ngủ cháu M. và cô gia sư. Một lúc sau, Hoàng quay ra ngồi lên người chị D., tự vẫn rồi gục trên người nạn nhân.
Khi nghe tin báo của người dân, anh Huỳnh Dũng (SN 1981, chồng chị Thắm) dùng máy cắt cửa, đập kính để vào và phát hiện chị D. đã tử vong. Anh Dũng thấy Hoàng nằm trên người chị D. trong tình trạng thoi thóp, cả hai đều đang khỏa thân… Anh Dũng nhấc Hoàng xuống và điện báo công an phường Hòa Khánh Nam đưa đi cấp cứu.
Qua khám nghiệm, chị D. bị tử vong do mất máu, trụy tim mạch, suy hô hấp.
Tại phiên tòa, Hoàng thành khẩn thừa nhận hết các tội danh đã truy tố.
Theo Hoàng, ngôi nhà nơi xảy ra sự việc, anh Dũng mua chưa lâu. Nhiều năm trước, thấy vợ chồng em gái khó khăn, lại nuôi con nhỏ nên chị Thắm nói chồng gọi Hoàng ra ở chung. Thậm chí, chị Thắm còn giới thiệu cho Hoàng vào làm việc tại trung tâm giết mổ Đà Sơn cùng anh Dũng. Hàng ngày, anh Dũng và Hoàng vẫn thường đến chỗ làm cùng nhau.
Hoàng thừa nhận, dù hoàn cảnh khó khăn nhưng mình khá lười, cảm thấy chán nản, thường xuyên ở nhà. Hoàng cũng thích rượu chè. Mỗi khi say, Hoàng lại lớn tiếng, gây sự với người khác. Chị Thắm nhiều lần nhờ chồng khuyên nhủ Hoàng nhưng không thành công.
Do hàng ngày vợ chồng chị Thắm đi làm từ sáng sớm nên thuê người lo cho hai đứa con. Tuần trước ngày xảy ra án mạng, người giúp việc xin nghỉ nên chị Thắm nhờ chị D. từ TP. Nha Trang ra coi sóc gia đình. Chị D. cũng chỉ mới chuyển đến ở được 4 ngày, vốn hiền lành, ít nói và rất siêng năng.
Sau vụ án, phía gia đình chị D. yêu cầu Hoàng bồi thường 110 triệu đồng mai táng phí, 384 triệu đồng cấp dưỡng cho con gái 3 tuổi của chị D. đến năm 18 tuổi (2 triệu đồng/tháng).
Kết thúc phiên xét xử, nhận thấy hành vi của bị cáo Trần Tiến Hoàng đã gây ra quá lớn cho gia đình nạn nhân và xã hội, Tòa tuyên tử hình tội Giết người; 4 năm tù tội Hiếp dâm; tổng hình phạt chung là Tử hình. Ngoài mức án trên, TAND thành phố buộc Hoàng bồi thường 54 triệu đồng mai táng phí, 100 triệu đồng tổn thất tinh thần, cấp dưỡng cho con nhỏ của bị hại 1 triệu đồng/tháng đến năm 18 tuổi.