Theo cáo trạng, chiều ngày 17/5/2012, trước khi bị khởi tố về hành vi cố ý làm trái, Dương Chí Dũng đã bỏ trốn đến nhà bạn gái ở phường Quan Hoa, quận Cầu Giấy, TP Hà Nội. Từ đây, em trai Dương Chí Dũng là Dương Tự Trọng, lúc này là Đại tá-Phó giám đốc Công an TP Hải Phòng đã tổ chức cho anh trai trốn lên Quảng Ninh, rồi vào TP HCM, sang Campuchia, Singapore để trốn sang Mỹ song không thoát.
Cụ thể, Dương Tự Trọng đã gọi điện Vũ Tiến Sơn, Hoàng Văn Thắng đến thông báo việc Dũng sẽ bị khởi tố, bắt giam nên phải tìm cách đưa Dũng đi trốn ở nước ngoài. Tiếp đến, Dương Chí Dũng được các đối tượng đưa xuống Quảng Ninh nhằm trốn qua Trung Quốc.
Để che giấu hành vi, Dương Tự Trọng và Vũ Tiến Sơn thống nhất giao cho Sơn liên lạc chỉ đạo. Sơn đã gọi điện cho Đồng Xuân Phong và Trần Văn Dũng (Dũng "Bắc Kạn"), là đối tượng giang hồ, chuẩn bị xe và đưa Dương Chí Dũng vào TP HCM rồi qua Campuchia theo đường tiểu ngạch vào tối 23/5/2012.
Sau khi đào thoát sang Campuchia, Đồng Xuân Phong mua vé máy bay cùng Dương Chí Dũng sang Singapore để cho Dũng làm thủ tục xuất cảnh đi Mỹ.
Tuy nhiên, Dương Chí Dũng không thể nhập cảnh vì có lệnh truy nã quốc tế của Tổ chức Cảnh sát hình sự quốc tế (Interpol) nên phải quay trở lại Campuchia.
Đến ngày 4/9/2012, Dương Chí Dũng đã bị cơ quan công an Việt Nam và Campuchia phối hợp bắt giữ.
Ngay sau đó, Cơ quan An ninh điều tra (Bộ Công an) đã khám phá ra đường dây tổ chức cho bị can Dương Chí Dũng bỏ trốn, bắt giữ hàng loạt đối tượng.