確認死者身分後，警方循線找到H姓女童，並從她口中問出林男等五名成年人涉有重嫌，於是迅速將五人逮捕到案，也同步帶回T姓女童。林男落網後，面對警方訊問，不但毫無悔意，還冷血地回應：「我沒有打C姓少女喔！只是跟她玩而已！」囂張的態度讓警方直搖頭。由於林男等五人惡性重大，檢察官複訊後向法院聲押獲准，至於二名涉案女童則請家長帶回。
本刊調查，當時31歲的主謀林男，出身新竹縣尖石鄉，林母在2001年間，因被同居人家暴，酒後將對方殺死，入獄服刑，此事恐間接造成林男行為偏差，而他與同夥的陳男、古男、何男十分要好，常一同飲酒、聚會。
綽號「冥王」的林男個性凶狠，號稱有仇必報，過去曾因為盜採林木被法院判刑，還因追求女子被拒，持鐵棍將對方打傷，拿汽油燒毀對方工作場所的機車及招牌，更涉犯擄人、恐嚇等案件，前科累累。
至於林男的同居女友黃女，家住鄰近村落，二人在2004年間認識交往，生下一女後，因故分開，直到案發的2015年初才又復合。此外，同案共犯H姓、T姓女童，父母因工作經常不在家，由於沒人管教，二童成天蹺課、泡網咖，已經被學校列為高風險輔導個案。她們因緣際會認識林、黃二人後，常到其住處玩樂，甚至把他們當成父母，最終鑄下大錯。
針對這起少女命案，新竹地檢署迅速偵查終結，將林男等五人依殺人、強制性交、毀損屍體等罪起訴。2016年，新竹地方法院審理後，將林男、黃女及陳男、古男、何男等五人判處無期徒刑。
全案歷經不斷上訴、更審，期間五名被告曾被台大醫院認定，智能屬於中低程度、容易衝動、欠缺控制能力，高等法院因而將黃女、古男、何男三人，從無期徒刑酌減為20至28年不等有期徒刑，但林男、陳男仍因惡性重大遭判無期徒刑。
不過，高等法院更三審，法官又將5人全部判處無期徒刑，去年4月，最高法院駁回上訴，5人無期徒刑定讞，終於為命案畫下句點。
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