Nguyên nhân ban đầu được xác định, do hai bên xảy ra cãi vã khi nữ lao công của Công ty Cổ phần Môi trường đô thị Quảng Ngãi nhắc nhở các đối tượng chạy xe không được nẹt pô.
Liên quan đến vụ hai nữ lao công đang quét dọn rác trên đường vào ban đêm, bị hai đối tượng dùng súng bắn trọng thương, Công an tỉnh Quảng Ngãi hiện vẫn đang tiếp tục lấy lời khai của hai nghi phạm gồm: Nguyễn Đức Nga (SN 2000, quê xã Tam Thái, huyện Phú Ninh, tỉnh Quảng Nam) và Trần Viết Đông (SN 1999, quê thị trấn Tiên Kỳ, huyện Tiên Phước, tỉnh Quảng Nam).
Bước đầu, hai nghi phạm khai nhận hành vi bắn hai nữ lao công xuất phát từ việc hai nữ lao công này có nhắc nhở Đông chạy xe chậm và không nẹt pô, khi Đông có hành động chạy xe máy nẹt pô trước một quán nhậu trên đường Phạm Văn Đồng lúc 0 giờ ngày 5/10.
Lúc đó, hai đối tượng quay xe trở lại và xảy ra cãi vã với hai nữ lao công, rồi tiếp tục điều khiển xe bỏ đi. Sau đó, Đông về phòng trọ tại thị trấn La Hà, huyện Tư Nghĩa (Quảng Ngãi) lấy súng, đến 1 giờ sáng cùng ngày, cả hai lên xe máy quay lại đường Phạm Văn Đồng tìm hai nữ lao công đánh đập và dùng súng bắn hai nữ lao công bị thương tích.
Sau khi gây án, hai đối tượng đem súng về phòng trọ cất giấu rồi bỏ trốn lên huyện miền núi Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi. Trong tối 5/10, cả hai ngủ trong rừng thuộc địa phận xã Ba Tô, huyện Ba Tơ.
Đến sáng 6/10, khi các đối tượng điều khiển xe máy để đi lên tỉnh Kon Tum thì bị lực lượng Công an bắt giữ tại thôn Làng Mạ ở xã Ba Tô, huyện Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi.
Trước đó, Báo Công lý đã đưa tin, vào khoảng 1 giờ ngày 5/10, khi đang quét dọn rác trên đường Phạm Văn Đồng, thuộc địa phận phường Nghĩa Chánh, TP. Quảng Ngãi (tỉnh Quảng Ngãi), chị Lê Thị Minh Khải (SN 1988) và chị Võ Thị Lưu (SN 1981) nhân viên Công ty Cổ phần Môi trường đô thị Quảng Ngãi bị hai thanh niên đi xe máy lạng lách, chèn ép.
Khi hai công nhân nhắc nhở thì hai thanh niên này đến gây sự, sau đó một trong hai đối tượng đã rút súng bắn về phía hai nữ công nhân, khiến cả hai bị thương, phải đưa vào Bệnh viện Đa khoa Phúc Hưng để cấp cứu.