9月30日下午，沈刚让潘美丽给李元方打电话，问他想赔多少钱来私了这个事。李元方的回答是：“想要钱，先攒着吧，等到80岁再说。”暴怒之下的沈刚将汽油桶和枪放到车上，别上手铐和剔骨刀，不顾妻子劝阻，开车去了李元方家。
傍晚时分，沈刚看到李元方的车开到车库，就用枪敲打着李元方的车窗要其下车。闻声赶来的李元方媳妇和李元方一起与沈刚夺起枪来。夺枪过程中，枪被朝空击发并被李元方夺去。沈刚拔出刀子，朝李元方媳妇胸腹部连捅几刀，与李元方搏斗时，捅中李元方胸部。此时，沈刚发现一小孩站在李元方家门口，追上去对孩子连捅两刀，李元方一家三口全部身亡。沈刚觉得还不解恨，又从车里拿出汽油，洒在李元方家客厅的沙发上，点着火，迅速逃离现场。
在开车回家的路上，沈刚拨通了110投案自首。回家后，他告诉潘美丽：“如果有人问起来，你要说是因为我和李元方老婆好了，才杀人，我不想扣这个帽子。”
立案监督，引导侦查
2014年10月8日，警方以沈刚涉嫌故意杀人罪提请检察院批准逮捕。
办案检察官在阅卷、讯问犯罪嫌疑人、询问相关证人后，认为现有证据足以证明沈刚涉嫌故意杀人罪。但检察官在全面审查、综合分析证据时发现：沈刚所持土枪及发射弹丸（铁沙粒）、案发现场证人听见枪响等证据，证实土枪是以火药为动力发射枪弹的枪支，但沈刚不具备持枪资格，根据刑法第128条规定，他涉嫌非法持有枪支罪；根据沈刚放火烧毁的被害人住宅结构、位置等现场勘查照片及被烧毁物品等证据，沈刚的放火行为危害公共安全，根据刑法第114条规定，他涉嫌放火罪，而警方并未对沈刚涉嫌的上述两罪立案侦查。
