全案陷入膠著半年後，內湖警方例行路檢時，一名年輕人因拿不出身分證和駕照被帶回警局詳查，不料他竟自己坦承：「國小女老師的案子是我幹的！」這個天上掉下來的「凶手」讓警方欣喜若狂，因為破案壓力終於可以解除了。
但這名「凶手」的指紋和掌紋與當時現場留下的不符，男子移送到地檢署後，檢察官發現他領有殘障手冊，智能上有問題，可能為了要引人注意，才主動對號入座，並非真凶。
吳曉蕙遭殺害時，她的父親吳振吉擔任台北市警局中正一分局副分局長，痛失愛女的他，誓言揪出凶手，後來吳1997年升任內湖分局長，也曾參與偵辦，甚至多次在雨夜前往凶案現場，希望能感應到破案契機，但直到他都調任，仍未有突破。
破案前2個月、吳振吉擔任基隆市警察局局長時，曾發生一起靈異事件，平日他放在寢室的女兒相片，突然無故墜落地面，他把相片重新擺好，沒多久又掉下，當時吳有預感是女兒告訴他要破案了，後來果然在8月8號父親節前夕宣告破案。至於主嫌小峰最後被判刑16年，小銓則遭判感化教育3年，為罪行付出代價。
