但是，除了被害人以及发现尸体的两名女生之外，现场还找到了第四、第五人的足迹。同时在死者的水壶上，找到了死者和另外一人的指纹。
经过检验，指纹和其中一个足迹属于本村村民张广超。警犬也在现场，识别出了张广超留下的气息。
接着，痕检细心找出了一个更加令人振奋的证据，那就是在塑料袋的提手上，发现了几枚不完整的指纹。
警方怀疑黑色塑料袋中装有重物，导致了本身质量一般，质地较薄的塑料袋儿被拉扯变形，造成指纹残缺不全。
两名痕检加班加点奋战两天后，终于拼凑成了完整的指纹。结果就是这几枚指纹与在女孩水壶上发现的指纹一致，同属于魏庄村村民张广超。
紧接着，办案民警在张广超家后院的杂物间里，找到了一根麻绳。
经过检查，法医从麻绳上提取了微量皮肤组织，找到了属于第四名死者李某某的DNA。法医认定这根麻绳，即为最终勒死李某某某的凶器。
同时，干警们调查后发现，张广超与死者李某某一家为同村村民，两家相距不远。死者李某某父亲打渔为生，经常出海，张广超跟李某某的母亲陈某某具有长期不正当男女关系。被死者的父亲发现后，陈某某与其分手，且张广超曾被死者的父亲李某杨殴打，张广超多次与同村村民扬言要报复，具有重大作案嫌疑。
因此，张广超被警方认定为该案嫌疑人。
张广超被逮捕后供认称，他捕鱼回来后，发现独自放学回家的被害人李某某，就心生歹念，将她拖入灌木丛中强//奸，因被害人反抗时看到了他的脸，就畏罪将其杀死。
然而，被告张广超后来在庭审上，却当庭翻供，声称遭到了警方的刑讯逼供，供词为屈打成招。
但是，那是21世纪初的申城，法制建设已经比较健全。何况，这样的案件社会高度重视，不可能叫办案警察任意妄为。之后申城检察院派出多人组成的调查组，调阅审讯视频，没有发现该案干警有刑讯逼供行为。
按说这种连杀四人的案件，应该判决罪犯死刑，但是因为该案案情重大，存有相当的疑点。比如，四名被害人身上，都没有能够找到属于张广超的体/液、血迹等物质，且只找到了勒死死者李某某的凶器，前三起案件的凶器缺失等。于是，办案法官顶着巨大的压力，最终判决张广超强//奸杀人罪成立，死刑缓期两年执行。