Vào trưa ngày 17 tháng 10 năm 1996, Lý Hoàng Phúc, cháu của bạn Lê Công Tuấn Anh ở cùng ôn thi đại học với anh trong căn trọ mà Tuấn Anh thuê rộng 30m2, đã phát hiện ra nam diễn viên trong tình trạng ngất xỉu và mặt bê bết máu, trên tay lúc đó đang cầm lọ thuốc. Khoảng 13:00 cùng ngày, Lê Công được đưa đến Bệnh viện Trưng Vương trên một chiếc xe lăn trong tình trạng hôn mê. Do chẩn đoán ban đầu của bệnh viện là chấn thương sọ não nên anh đã được chuyển sang Bệnh viện 115 cho hồi sức cấp cứu và chuyển cho bộ phận chụp điện toán cắt lớp. Tuy nhiên kết quả lại không cho thấy chấn thương sọ não như chẩn đoán ban đầu. Anh sau đó được chuyển về phòng hồi sức khi bị nôn nhiều, trong dịch nôn có vài mẫu thuốc tân dược. Sau khi kiểm tra mẫu thuốc trong dịch nôn và mẫu thuốc còn trong lọ mà người thân của Lê Công đưa có hình dạng giống nhau, các bác sĩ đã xác định đây là lọ thuốc Quinine Sulfate 250mg đặc trị sốt rét, tuy có đến 180 viên nhưng khi kiểm đếm lại chỉ còn 107 viên. Mọi biện pháp chuyên ngành đã được áp dụng để cứu chữa bệnh nhiên, tuy nhiên vào lúc 16:20, Lê Công Tuấn Anh đã qua đời trong tình trạng tắt thở.[6][7]

Đến chiều tối cùng ngày, Tổ chức Giám định Pháp y Thành phố Hồ Chí Minh cùng đại diện của Viện Kiểm sát, Cảnh sát điều tra, Công an quận 10 và Phòng Khoa học hình sự Công an Thành phố đã đến để tiến hành khám nghiệm tử thi. Kết quả giám định pháp y sau đó được công bố, cho thấy nam diễn viên đã tử vong vì tự tử sau khi bị ngộ độc vì uống 73 viên thuốc của một loại thuộc đặc trị sốt rét được tìm thấy tại hiện trường, vượt quá liều so với tiêu chuẩn lên đến 37 lần; ngoài ra cũng cho rằng các vết thương trên trán nam diễn viên là do bị va đầu vào tường vì không thể làm chủ được cơ thể khi thuốc đã ngấm.[7][8][9] Tái khám nghiệm hiện trường khi đó, cơ quan chức năng cũng tìm thêm được một số vỉ thuốc đã uống hết hoặc đang uống dở, một số lá thư của người hâm mộ Lê Công Tuấn Anh rơi ra trên nền nhà. Trong cuốn nhật ký của Lê Công Tuấn Anh ghi vào trang đề ngày 15 tháng 10 năm 1996 có xuất hiện những dòng gần giống như lời trăng trối, nói rằng sẽ chết "nếu không đi đến được hôn nhân"; cạnh đó là một tấm ảnh của Minh Anh, ở mặt sau có dòng chữ: "Anh yêu em nhất trên đời".[10]