Theo Cơ quan Công an, điều tra bước đầu cho thấy nhà số 41 Cửa Bắc (sát vách nhà bị sập) do bà Nguyễn Thị Vân, sinh năm 1934 là chủ nhà và sinh sống cùng con trai là anh Trương Quốc Hùng, sinh năm 1973. Căn nhà trên được xây dựng từ khoảng năm 1980, quá trình sử dụng đến nay đã xuống cấp.
Bà Vân đã làm hồ sơ xin cấp Giấy phép xây dựng, sửa chữa nhà và được UBND quận Ba Đình đồng ý cho sửa chữa xây dựng lại nhà cũ trên diện tích 33m2 với một tầng và một gác lửng (Công văn số 1123 ngày 2/8/2016 của UBND quận Ba Đình)
Tuy nhiên, quận Ba Đình yêu cầu gia đình bà Vân: "Trước khi tiến hành khôi phục lại nhà cũ phải lập hồ sơ khảo sát hiện trạng các công trình liền kề. Chịu trách nhiệm bồi thường thiệt hại đối với việc hư hỏng các công trình liền kề, các công trình ngầm, trên mặt đất và trên không, cây xanh công cộng có liên quan nếu nguyên nhân được xác định do thi công công trình gây ra. Phải gửi văn bản thông báo khởi công, văn bản cho phép khôi phục lại nhà cũ kèm theo hồ sơ thiết kế được Phòng Quản lý đô thị xác nhận cho UBND phường Trúc Bạch và Đội Thanh tra xây dựng quận Ba Đình để theo dõi và quản lý theo quy định. Nếu bà Vân không thực hiện đúng nội dung văn bản chấp thuận khôi phục lại nhà cũ được Phòng Quản lý đô thị xác nhận kèm theo thì công văn số 1124 không có giá trị, sẽ bị xử lý theo quy định của pháp luật đối với công trình xây dựng không phép".
Tuy vậy, bà Vân không thực hiện các nội dung trên mà tự ý thỏa thuận thuê Trần Tiến Tuân (sinh năm 1985, ở Ngọc Phụng, Thường Xuân, Thanh Hóa) xây dựng lại nhà số 41 Cửa Bắc.
Nhận hợp đồng, ông Tuân thuê Bùi Quốc Tùng (sinh năm 1986 ở Tứ Liên, Tây Hồ, Hà Nội) phá dỡ toàn bộ ngôi nhà số 41 của bà Vân, tổ chức sử dụng máy xúc đào móng nhà vận chuyển rác thải.
Khoảng 22h ngày 3/8, Tùng thuê Trần Văn Minh dùng máy xúc đến đào móng nhà số 41 phố Cửa Bắc, còn Tùng và Lê Văn Tiến lái xe chở đất thải đi đổ.
Nhóm của Tùng làm đến khoảng 3h sáng thì Minh điều khiển máy xúc phát hiện đường ống nước bị vỡ, làm nước chảy tràn ra xung quanh, sau đó phát hiện nhà 43 Cửa Bắc rung lắc và bị đổ sập.
Theo Cơ quan Công an, căn cứ lời khai của các đối tượng và tài liệu thu thập được, nguyên nhân ban đầu của vụ sập nhà phố Cửa Bắc được xác định ngôi nhà số 43 Cửa Bắc đã được xây dựng từ lâu, hệ thống móng và tường chịu lực kém. Đồng thời chịu ảnh hưởng do tác động của mưa dài ngày từ cơn bão số 1. Đặc biệt, trong quá trình thi công nhà số 41 đã không có những biện pháp thi công đảm bảo an toàn cho các công trình xung quanh, dẫn đến sập đổ nhà số 43 phố Cửa Bắc.