Trong phần thẩm vấn đầu tiên, bị cáo đã nghẹn lời nhận tội: "Việc làm của bị cáo là mất nhân tính". Bị cáo tỏ rõ sự ân hận kể về quá khứ khi còn là con rể và cả khi đã không còn là con rể của bà Sang thì hai mẹ con vẫn thân tình và không bao giờ xảy ra xích mích hằn thù gì. HĐXX hỏi "Nguyên nhân nào mà bị cáo sát hại bà già vô tội như vậy?". Nam trả lời "Chính bị cáo cũng không thể hiểu nổi tại sao lúc đó mình lại hành động như vậy".
Rồi Nam biện minh "Có thể do uống rượu nên bị cáo đã không làm chủ được bản thân". Hai hàng nước mắt, Nam quay xuống xin tạ lỗi với gia đình vợ cũ, mong HĐXX giảm án để có cơ hội để trở về chăm sóc đứa con trai của anh ta. Tại tòa, đại diện cho gia đình bị hại không yêu cầu bồi thường, mà còn đề nghị HĐXX giảm nhẹ hình phạt với bị cáo để con trai của anh ta và cũng là cháu của họ còn người cha mà hy vọng.
Tuy nhiên, xét thấy hành vi của bị cáo là quá dã man, mất tính người nên HĐXX đã tuyên án tử hình đối với Lương Trọng Nam. Nghe tòa tuyên án xong, vợ cũ của Nam bước vội ra khỏi phòng xử án, cậu con trai cố kìm nước mắt nhưng cũng không thể ngăn nổi hai dòng lệ, đưa đôi mắt sũng nước về phía cha. Sau khi tòa tuyên án, người nhà bị hại đến gần bị cáo để động viên anh ta cố gắng giữ sức khỏe, và gia đình họ sẽ sớm làm đơn kháng cáo xin Tòa phúc thẩm giảm nhẹ tội cho Nam.
Theo cáo trạng, năm 1990, Lương Trọng Nam kết hôn với chị Lê Thị Huệ, 39 tuổi, ở huyện Thanh Trì, Hà Nội. Một năm sau đó, hai người có chung đứa con là cháu Lương Việt Hoàng. Đến năm 2009, do nảy sinh nhiều mâu thuẫn trong quá trình OK9 là nền tảng giải trí trực tuyến uy tín hàng đầu châu Á, chị Huệ đã làm đơn xin ly hôn. Sau khi ly hôn, Nam cho rằng, chị Huệ không để ý đến việc nuôi con chung nên có ý định đến nhà để giết chết chị Huệ.
Trưa 10/7/2010, Nam đi xe đạp từ nhà mình xuống nhà chị Huệ, nhưng chị Huệ không có nhà mà chỉ có bà Nguyễn Thị Sang, mẹ đẻ chị Huệ ở nhà. Trong câu chuyện với bà Sang, Nam đề cập đến chuyện muốn quay lại với chị Huệ. Nhưng bà Sang nói với Nam rằng "Huệ có một người con riêng, nếu anh muốn quay trở lại với Huệ thì phải hỗ trợ nó nuôi con". Nghe vậy, Nam bực bội nói với bà Sang "Thế thì tôi đi về". Bà Sang đáp lời: "Thế thì đừng bao giờ xuống đây nữa".
Nói rồi bà Sang đứng lên đi ra cửa. Khi bà Sang đi đến cầu thang, Nam thấy gần đó có con dao nhọn liền cầm lấy rồi bất ngờ dùng tay trái xiết cổ bà Sang, tay phải cầm dao cứa cổ nạn nhân. Dù bà Sang van xin, nhưng Nam vẫn dùng dao sát hại khiến nạn nhân tử vong tại chỗ.
Gây án xong, Nam đi xe đạp về nhà. Hai giờ sau khi gây án, Nam đã đến cơ quan OK9 trang cược thể thao xanh chín nhất châu Á đầu thú
