Sau nhiều ngày đấu tranh, với những chứng cứ rõ ràng, lập luận sắc bén của cơ quan điều tra, đến ngày 16-6, Huỳnh Bá Tâm đã phải thừa nhận hành vi phạm tội của mình. Tâm cũng khai nhận, những lúc bố mẹ vắng nhà, thường rủ bạn đến xem các bộ phim đen trên Internet. Lúc đầu, xem chỉ để thỏa mãn sự tò mò, nhưng dần dần Tâm bị nghiện phim sex.
Quá ám ảnh trước những bộ phim đã xem và những lần đứng ngắm quần áo lót nữ sinh trong các khu nhà trọ ở Hải Châu nên Tâm mua một chiếc khẩu trang, bịt kín mặt, tối đến lượn qua các khu nhà trọ, thấy vắng liền ra tay trộm cắp những chiếc quần áo lót sặc sỡ để đêm vừa xem phim sex vừa mang ra ngắm. Mỗi món đồ, mang về “thưởng thức” được vài hôm, Tâm lại chán và đi trộm món khác.
Những ngày đầu tháng 6, trong một lần tuần tra phòng chống tội phạm, Công an phường Hòa Cường Bắc thấy Huỳnh Bá Tâm có nhiều biểu hiện nghi vấn nên đã yêu cầu kiểm tra hành chính. Khi kiểm tra trong túi quần bò của Tâm, thấy có một số quần lót của các sinh viên nữ mà Tâm vừa trộm được. Xét thấy giá trị những chiếc quần mà Tâm trộm không lớn nên Công an phường Hòa Cường Bắc không truy cứu, chỉ xử phạt hành chính.
Tưởng rằng sau lần bị phát hiện trộm đồ lót của nữ sinh, Huỳnh Bá Tâm sẽ thay tâm đổi tính nhưng gã vẫn chứng nào tật nấy. Cạnh khu nhà ở của Tâm, gần đây đối tượng phát hiện có em Trần Thị B vừa chuyển đến thuê phòng trọ. Dù mới học lớp 11 nhưng trông B phổng phao và có nhiều nét đẹp quyến rũ nên Tâm đã nảy sinh ý định khống chế, rồi thực hiện hành vi hiếp dâm B.
Ngày 11-6, thấy chỉ có một mình B ở nhà nên Tâm quyết định đột nhập vào phòng, chốt chặt cửa, bịt miệng B, gí dao nhọn vào cổ đe dọa nếu kêu la sẽ bị cắt cổ ngay. Mặc cho B khóc van xin, Tâm vẫn quyết không buông tha. Sau khi thực hiện xong hành vi đồi bại, Tâm tẩu thoát nhanh khỏi hiện trường.
Tiếp nhận đơn tố cáo của gia đình cháu B, lực lượng trinh sát hình sự Công an quận Hải Châu phối hợp với Công an phường Hòa Cường Bắc nhanh chóng tổ chức điều tra. Từ những thông tin mô tả về hình dáng do bị hại cung cấp, cơ quan công an đã mời Huỳnh Bá Tâm lên làm việc vào tối cùng ngày. Ban đầu, Tâm còn quanh co chối tội, tuy nhiên, bằng các biện pháp nghiệp vụ, các điều tra viên đã khiến Tâm phải thừa nhận hành vi đồi bại của mình.
