Ông Hai bị bắt do có liên quan đến sai phạm về quản lý, sử dụng tài sản Nhà nước gây thất thoát, lãng phí xảy ra tại Dự án Khu thương mại dịch vụ và dân cư Tân Việt Phát 2 (03 lô đất số 18,19,20), thuộc quỹ đất hai bên đường 706B (nay là đường Võ Nguyên Giáp, Nguyễn Thông) phường Phú Hài, TP Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận.
Ngoài ông Hai, Cơ quan CSĐT Bộ Công an cũng bắt giữ ông Lương Văn Hải, nguyên Phó Chủ tịch UBND tỉnh Bình Thuận, ông Hồ Lâm, nguyên giám đốc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Thuận, Lê Nguyễn Thanh Dan, nguyên Phó Giám đốc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Thuận và Ngô Hiếu Toàn, Phó Giám đốc Sở Tài chính tỉnh Bình Thuận.
Trước khi trở thành Chủ tịch UBND tỉnh Bình Thuận, ông Nguyễn Ngọc Hai từng giữ các chức vụ: Giám đốc Sở NN-PTNT tỉnh, Bí thư Thị ủy thị xã La Gi, đại biểu Quốc hội khoá XI (Bình Thuận).
Tháng 8/2007, lúc còn đương chức Giám đốc Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Bình Thuận, Nguyễn Ngọc Hai bị kỉ luật Đảng với hình thức cảnh cáo do để xảy ra vụ phá rừng La Dạ vào tháng 4 năm 2005.
Tháng 1/2014, Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng phê chuẩn việc miễn nhiệm chức danh Phó Chủ tịch UBND tỉnh Bình Thuận nhiệm kỳ 2011 - 2016 đối với ông Nguyễn Ngọc Hai.
Ngày 11/12/2015, tại kì họp thứ 12 HĐND tỉnh Bình Thuận khóa 9, Nguyễn Ngọc Hai, Phó bí thư Tỉnh ủy Bình Thuận đã được bầu giữ chức vụ Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Thuận.