Thắng tiếp tục dùng tay đánh 2 cái vào vùng trán và vùng sau đầu của chị Hạnh. Vừa đánh, Thắng vừa nói “Bữa ni coi mà ăn nói cho đàng hoàng, nói chuyện chi ra chuyện đó”. Thấy chị Hạnh không có phản ứng gì, Thắng đi vòng phía sau lưng thì nghe chị Hạnh “hử” một tiếng, Thắng nghĩ là chị Hạnh có thái độ khinh thường mình nên quay người lại và nói “Mi mần cái chi rứa”, nhưng chị Hạnh không trả lời và vẫn ngồi yên.
Thắng dùng tay đánh 2 cái vào vùng thái dương và chẩm trái làm chị Hạnh ngã ngiêng xuống. Thắng nắm tay trái của chị Hạnh kéo lên và nói “dậy” nhưng chị Hạnh không nói gì. Thắng dùng mu chân bàn chân phải đá 1 cái vào gáy chị Hạnh rồi đi ra sân. Khoảng 5 phút sau, thấy chị Hạnh vẫn nằm yên, Thắng vào xem thì thấy chị Hạnh khó thở nên bế lên giường lấy dầu cạo gió.
Sau đó, chị Hanh được đưa đi cấp cứu tại Bệnh viện Đa khoa Quảng Trị nhưng khi đến nơi thì chị Hạnh đã chết. Qua khám nghiệm, chị Phan Thị Hạnh chết do chấn thương sọ não, đụng dập, xuất huyết não, chảy máu thân não, gãy xương sống cổ. Tại phiên tòa, Nguyễn Thắng đã tỏ ra ăn năn hối cải về hành vi sai phạm của mình và xin pháp luật khoan hồng để sớm trở về chăm 3 đứa con nhỏ.