Trước đó, sau phiên tòa phúc thẩm bác đơn kháng cáo, tuyên y án tử hình ngày 11-11-2010, Nguyễn Đức Nghĩa đã viết đơn xin ân giảm lên Chủ tịch nước. Ngày 15-11-2010, đơn xin ân giảm của tử tù Nguyễn Đức Nghĩa đã được Trại giam số 1 phê duyệt và gửi lên Chủ tịch nước.
Trong lá đơn viết trên giấy khổ A4 dài khoảng 20 dòng, Nguyễn Đức Nghĩa viết: "Tôi vô cùng ân hận về lầm lỗi của mình, tôi khát khao được sống, được có cơ hội làm lại cuộc đời. Tôi nhận thấy những tội danh và án phạt là hoàn toàn đúng người đúng tội".
Trong đơn, Nguyễn Đức Nghĩa cũng đề cập việc có bố là thương binh, vừa qua đời sau một tai nạn giao thông cách đó không lâu, bản thân Nghĩa phạm tội lần đầu tiên khi tuổi đời còn rất trẻ. Nguyễn Đức Nghĩa cho rằng trong phút giây không làm chủ được bản thân đã gây ra tội ác không thể tha thứ được và đó "không phải là bản chất của con người tôi".
Cuối cùng, Nguyễn Đức Nghĩa khẩn khoản: “Tôi kính xin ông Chủ tịch nước ân giảm án tử hình cho tôi để tôi có cơ hội làm lại cuộc đời, được có cơ hội trở về phụng dưỡng mẹ già cũng như thắp nén nhang trên phần mộ của cha, và trở thành một người dân bình thường”.
Trước đó, vụ án cắt cổ người yêu do Nguyễn Đức Nghĩa gây ra đã làm rúng động dư luận bởi tính chất dã man của nó. Ngày khoảng 21 giờ ngày 4- 5- 2010, tại tòa nhà chung cư thuộc phường Trung Hòa, quận Cầu Giấy - Hà Nội, Nghĩa đã sát hại dã man Nguyễn Phương Linh (SN 1984, trú tại quận Hai Bà Trưng - Hà Nội) là người yêu cũ của Nghĩa.
Sau khi gây án, Nghĩa đã lấy máy tính xách tay, điện thoại di động và xe máy của nạn nhân đi cầm được 5 triệu đồng. Ngoài ra, sau khi giết Linh, Nghĩa đã tìm mọi cách để đối phó với cơ quan chức năng, như cắt đầu và ngón tay của nạn nhân rồi mang đi vứt tại khu vực thuộc huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. Sau đó, khi cơ quan công an phát hiện thi thể nạn nhân, Nghĩa bỏ trốn lên Thái Nguyên và bị bắt.
Ngày 11-11-2010, TAND Tối cao mở phiên phúc thẩm xem xét kháng cáo của Nguyễn Đức Nghĩa. Xét hành vi của bị cáo là đặc biệt nguy hiểm cho xã hội, Hội đồng Xét xử phiên phúc thẩm đã bác toàn bộ đơn kháng cáo, giữ nguyên án sơ thẩm, tuyên phạt Nguyễn Đức Nghĩa tử hình về tội giết người.
Khi được tòa cho nói lời cuối cùng, Nghĩa nói: "Tôi xin lỗi gia đình chú Ba (bố của nạn nhân Linh – PV) vì đã gây ra nỗi đau quá lớn! Tôi cũng xin lỗi gia đình vì đã gây hậu quả rất nghiêm trọng. Khi biết được tin bố mất, tôi khát khao được sống, được quay lại với gia đình, xã hội, được thắp cho bố một nén hương tạ lỗi”.
Theo quy định mới của Luật thi hành án hình sự, sau khi bị Chủ tịch nước bác đơn xin ân giảm, Nguyễn Đức Nghĩa sẽ được tử hình bằng hình thức tiêm thuốc độc.
Từ đầu năm 2012 này, Bộ Công an hoàn thành 5 nhà thi hành án tử hình bằng hình thức tiêm thuốc độc đặt tại Hà Nội, TPHCM, Sơn La, Đắk Lắk và Nghệ An để bắt đầu thực hiện thi hành án bằng hình thức mới với các tử tù.
Trong khi đó, theo tin từ Tổng cục Thi hành án hình sự và Hỗ trợ tư pháp - Bộ Công an, hiện có hơn 360 tù nhân mang án tử hình chờ thi hành án trên cả nước. Trong số này có Nguyễn Đức Nghĩa.
Người Lao Động