Theo cơ quan điều tra, năm 2005, Sâm sang Trung Quốc làm ăn và kết hôn tại đây. Năm 2007, khi về thăm mẹ ở xã Châu Tiến, Sâm nảy sinh ý định tuyển người giúp việc gia đình với mức lương 900.000 đồng/người/tháng nhằm dụ dỗ trẻ em trên địa bàn, sau đó đưa sang Trung Quốc bán làm vợ.
Với thủ đoạn trên, từ năm 2007-2010, Sâm đã lừa bán 5 trẻ em tại huyện Quỳ Châu (cũ) và thị xã Thái Hòa (cũ) cho người Trung Quốc, chiếm đoạt 4.800 Nhân dân tệ (tương đương khoảng 8,9 triệu đồng).
Năm 2011, Cơ quan Cảnh sát điều tra Công an tỉnh Nghệ An ra quyết định khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với Nguyễn Thị Sâm về tội Mua bán trẻ em, đồng thời ra quyết định truy nã.
Biết mình bị truy nã, Sâm thay đổi nhân thân, lai lịch, lẩn trốn tại nhiều địa điểm ở Trung Quốc, gây khó khăn cho công tác truy bắt. Ngày 11/11/2024, Phòng Cảnh sát hình sự xác lập chuyên án, quyết tâm truy bắt đối tượng.
Sau thời gian dài theo dõi, đến cuối tháng 2/2026, Phòng Cảnh sát hình sự chủ trì, phối hợp với công an các địa phương liên quan bắt giữ Nguyễn Thị Sâm khi đối tượng đang lẩn trốn tại Hà Nội.
Hiện Cơ quan Cảnh sát điều tra đã tạm giữ hình sự Nguyễn Thị Sâm để điều tra mở rộng, xử lý theo quy định của pháp luật.
