Theo kết luận điều tra của Công an TP Hà Nội, sau khi biết thông tin Quân chủng Phòng không – Không quân xây dựng tường rào xung quanh sân bay Miếu Môn tại khu vực đất đồng Sênh, khoảng tháng 11/2019, Lê Đình Công bàn bạc với Bùi Viết Hiếu, Nguyễn Văn Tuyển, Nguyễn Văn Duệ, Nguyễn Quốc Tiến mua lựu đạn và chuẩn bị vũ khí, công cụ để tấn công, tiêu diệt lực lượng công an đến làm nhiệm vụ. Công giao nhiệm vụ cho Tiến “mạ” và Duệ tìm hiểu và mua 10 quả lựu đạn. Tiến đã lên mạng internet tìm mua hết 30 triệu đồng tiền lựu đạn từ một người đàn ông không xác định được lai lịch sau đó đưa cho Công 6 quả, đưa cho Tuyển 4 quả và chia cho một số đối tượng khác.
Công cũng lên mạng tìm hiểu cách chế tạo vũ khí và tự làm bom xăng bằng cách đổ xăng vào các chai thủy tinh đậy nút bằng giẻ và buộc nilon kèm dây chun, khi cần sử dụng thì châm lửa vào đầu chai ném khiến các chai bom xăng bị vỡ và gây cháy.
Bước đầu, Công và các đối tượng chuẩn bị được 85 chai bom xăng, mua thêm 3 hộp pháo và 6 quả pháo để ở nhà Lê Đình Chức, chuẩn bị thêm cả vôi bột, ớt bột… Các đối tượng cũng chuẩn bị dao phóng lợn, gạch đá chứa trong khoảng 10 bao tải…
Sau khi chuẩn bị xong các loại vũ khí, ngày 1/1/2020, các đối tượng Lê Đình Kình, Lê Đình Công, Bùi Viết Hiếu, Nguyễn Văn Tuyển tổ chức quay video, ghi hình trực tiếp và đăng tải trên mạng với lời lẽ tuyên bố, đe dọa. Lê Đình Công tuyên bố: "Nếu lực lượng công an đưa quân về Đồng Tâm thì không bắt một thằng nào nữa, đưa về càng đông càng thích, nếu không tiêu diệt được từ 300 đến 500 thằng thì sẽ không nhìn mặt đồng bào cả nước nữa”.
Bùi Viết Hiếu cũng nói: “Nói thật với các bác là phải có tới 200 lít xăng, 20 bình gas mới tinh… sẽ cho nổ 8 trạm biến áp trong xã…”.
Khoảng 23 giờ 8/1/2020, lê Đình công chỉ đạo các đối tượng tập trung các loại vũ khí lên tầng 2 nhà đối tượng Lê Đình Kình và ngủ lại, đợi công an đến sẽ báo động bằng kẻng và đồng loạt lên mái nhà tấn công.
3 giờ ngày 9/1/2020khi biết lực lượng công an đến khu vực Ba Thá, Công cùng Hiếu và Tuyển phát trực tiếp trên Facebook kêu gọi các đối tượng chống đối đồng thời mang bom xăng lên mái nhà, đánh kẻnh báo động. bắn pháo về phái cổng làng và lực lượng công an để tấn công. Tổ công tác sử dụng loa phát thanh kêu gọi các đối tượng chấm dứt hành vi và đầu thú nhưng các đối tương đã không thực hiện.
Các đối tượng liên tục sử dụng gạch đá, dao phóng lợn, bom xăng , lựu đạn tấn công công an. Khi 3 đồng chí Nguyễn Huy Thịnh, Phạm Công Huy, Dương Đức Hoàng Quân di chuyển qua nhà Lê Đình Hợi đã bị các đối tượng dùng dao phóng lợn, gạch đá, bom xăng tấn công khiến bị rơi xuống hố nằm giữa nhà Lê Đình Hợi và Lê Đình Chức. Chức bảo Doanh: Đưa chậu xăng đây cho tao. Các đối tượng đổ xăng xuống hố châm lửa đốt và dùng dao phóng lợn phóng xuống. Chức liên tục nói: “Cho chết mẹ mày đi”, “Tao đổ xăng chết ba đứa rồi”…
Khi tổ công tác tiến vào, thấy Chức tiếp tục đổ xăng xuống hố đã bắn 2 phát khiến Chức bị thương. Công an bắt giữ Chức, Tiến, Quân, Uy… và tiếp tục áp sát nhà đối tượng Lê Đình Kình. Tại đây công an đã bắt giữ Lê Đình Công, Nguyễn Xuân Điều, Bùi Văn Tiến, Nguyễn Thị Bét, Lê Đình Quân…
Chó nghiệp vụ được đưa đến. Khi phá cửa đã phát hiện đối tượng Lê Đình Kình đang cầm 1 quả lựu đạn nên công an bắn 2 phát khiến đối tượng Kình bị thương, ngã ra sàn nhà. Chó nghiệp vụ lao đến cắn vào chân đối tượng Kình lôi ra phòng khách. Công an áp sát phát hiện đối tượng Kình đã chết, trên tay vẫn cầm lựu đạn.
Bản kết luận giám định pháp y tử thi của Viện Pháp y Quốc gia kết luận: “Nguyên nhân tử vong do mất máu tối cấp do tổn thương phổi, thủng quai động mạch chủ hậu quả của 2 vết thương do đạn thẳng”.