Theo cáo trạng, Vĩnh có quan hệ yêu đương và sống như vợ chồng với chị Trần Thùy Dung (30 tuổi, Gia Lai) tại Đà Nẵng từ năm 2010 đến 2012. Đến tháng 5.2012 do mâu thuẫn tình cảm, chị Dung đòi chia tay nhưng Vĩnh không đồng ý nên chị chuyển ra ở riêng cùng bạn.
Khoáng 15 giờ chiều 28.5.2012, Vĩnh điện thoại và hẹn chị Dung về nhà trọ để nói chuyện. Khi chị Dung đồng ý gặp thì Dũng đi mua 2 lít axit giấu dưới gầm cầu thang trọ.
Sau đó, Vĩnh gặp chị Dung nói chuyện, trong lúc nói chuyện Vĩnh đề nghị chị Dung tiếp tục mối quan hệ tình cảm, nhưng chị Dung không đồng ý và nên điện thoại nhờ bạn đến chở về.
Khi bạn chị Dung đến thì bị Vĩnh đuổi ra rồi đóng cửa phòng lại. Lúc này, chị Dung định đi với bạn thì bi Vĩnh kéo lại, Vĩnh lấy ca nhựa đến gầm cầu thang đổ axit ra rồi đổ ca a xit vào cả hai. Bị bỏng rát, chị Dung vùng vẫy rồi ngã xuống nền nhà, còn Vĩnh tiến đến vòi nước xả nước lên người. Vĩnh và chị Dung được người dân xung quanh đưa đi cấp cứu. Hậu quả, Dung bị bỏng 45% cơ thể, biến dạng mặt, hỏng mắt phải, thương tích 82%; Vĩnh bị bỏng 39% cơ thể, độ 3-4 thương tích 72%.
Tại phiên tòa, Vĩnh ngoan cố rằng mình không có ý giết Dung mà chỉ hù dọa, nên tự đổ a xít lên đầu mình và Dung đứng gần đó bị văng trúng.
Tuy nhiên, Hội đồng xét xử cho rằng hành vi khi chị Dung đồng ý gặp Vĩnh, Vĩnh đã đi mua đến 2 lít a xít không thể là hành vi vô ý. Đồng thời, giám định pháp y cũng đã chứng minh hành vi giết chị Dung của Vĩnh.
Ngoài bản án trên, Hội đồng xét xử còn tuyên buộc Vĩnh bồi thường số tiền 583 triệu đồng cho bị hại.