第二天，公安人员和当地群众共百余人，进行拉网式搜索。那片玉米地位于孔寨村西北，新华西路南侧。地内有一条南北走向长500余米的田间路与新华西路相接，往南右转前行即孔寨村。该路宽3米，北段两侧均为玉米地，南段两侧为菜地。经过三个多小时的搜索，人们终于在新华路南204米、田间小路东15米的玉米地内发现了一具尸体，随后又在附近找到了自行车、钥匙、鞋子等物品。尸体已高度腐败，不过那些物品经康菊花的家人辨认，确认为康菊花之物。据此，侦查人员确定死者就是康菊花。
在现场中心位置，尸体头东脚西，仰躺，上肢向东屈伸，下肢分开，穿袜子，背心在乳房上边，余处全裸。尸体左脚西侧20cm处有一鞋尖朝西的红色塑料凉鞋，左脚西侧偏南30cm处有一串钥匙。尸体北侧偏西1.5米处有辆头东尾西倒黑色女士自行车。尸体脖子上有一玉米秸，且在脖子上绕有一件衬衣，开口在北侧。尸体右脚以西2米有一块直径1.8米范围的玉米倒状，尸体下有五颗玉米秸倒向东偏南。此外，死者的连衣裙和内裤是其家人在距南北田间路48米处的玉米地南头杂草堆里发现的。（上述情况可见案卷中的现场照片）。
因为尸体已经高度腐败（从现场照片看，人已面目全非），法医检验尸体时没有提取到精斑等生物物证。不过根据尸体的体位和衣着等情况，法医推断是强干杀人，而死亡原因是凶手用衬衣缠绕被害人脖子勒颈窒息死亡。另外，根据尸体口鼻处腐败突出，法医推断其生前应有皮下出血，极有可能遭受过暴力袭击。根据尸体检验情况以及被害人家属报告的失踪时间，侦查人员确定案发时间是8月5日下午5点至6点。
侦查人员根据群众报告的线索于9月23日抓捕聂树斌后，立即进行审讯。聂树斌开始时不认罪，后来才认罪。拿到口供之后，侦查人员认为大功告成，可以结案，便补办诉讼手续并整理案卷材料。10月1日，聂树斌被批准刑事拘留。10月9日，聂树斌被批准逮捕。侦查终结之后，案件移送检察院审查起诉。1995年3月3日，石家庄市人民检察院就聂树斌故意杀人、强干案提起公诉。3月15日，石家庄市中级人民法院一审判处聂树斌死刑。聂上诉后，河北省高级人民法院于4月25日宣布维持原判。4月27日，聂树斌被执行枪决。
从公安机关侦查终结，到检察院决定起诉，再到法院判决，办案人员认定聂树斌有罪的主要证据就是被告人的口供。虽然办案人员宣称本案的证据还包括现场勘查笔录、法医鉴定结论、物证、证人证言等，不过这些证据只能证明康菊花被强干杀害的犯罪事实，并不能证明聂树斌实施了该强干杀人行为。该案中唯一能够证明聂树斌强干杀害康菊花的证据就是聂树斌的口供！由此可见，这是一个“依口供定罪”的典型案例。毋庸讳言，在上个世纪80-90年代——特别是在“严打”期间，我国依口供定罪的案件不在少数。倘若不是另案发现真凶，聂案很可能也像其他类似案件那样沉眠于历史档案之中。
二、聂树斌案的一案两凶
2005年1月18日，河南省荥阳警方在审查嫌疑人时发现了河北警方通缉的杀人逃犯王书金，遂移交给河北邯郸的公安机关。后者的侦查人员立即对王书金进行审讯并顺利获得了极有价值的口供——王书金不仅供认其在当地实施的3起强干杀人案，还供认其于1994年8月在石家庄西郊干杀过一名青年妇女。侦查人员立即进行核实，不过得到一个令人震惊的消息：石家庄西郊确实在1994年8月发生一起强干杀人案，不过该案早已判决，被告人也已经被执行死刑！
这个“一案两凶”的消息不胫而走，一些新闻媒体也进行了报道。于是，聂树斌案成为世人关注的焦点。聂树斌的母亲张焕枝原本就不相信自己的儿子会强干杀人，得知这一消息之后更不断进行申诉，并且得到一些法律界人士的支持。河北省正法（委）组.织复查，不过迟迟没有给出结论。
2007年3月12日，邯郸市中级人民法院一审判处王书金死刑。随后，王书金提出上诉，理由是公诉方没有指控其强干杀害康菊花的罪行。7月，河北省高级人民法院开庭审理王书金上诉案，不过没有做出判决或裁定。在尔后的数年时间内，司法机关一直对该案保持沉默，不过社会各界的关注却不断升温。
2012年1月，河北省正法（委）再次成立专案组核查该案。经过调查，专案组认定，王书金于案发后第二天中午进入现场干尸，因而知晓了现场的情况，所以其后来的供述才能与康菊花案现场的情况相吻合。王书金假供杀人的目的就是为了保命。这一结论为已经中止5年的王书金案二审确定了基调。
2013年6月25日和7月10日，河北省高院在邯郸市中院两次开庭审理王书金上诉案。在法庭上，控辩双方争论的焦点是王书金是否于1994年8月5日在石家庄市郊的玉米地内强干杀害了康菊花。不过，双方的观点似乎有些错位：作为被指控犯罪的被告人坚持说自己就是凶手，作为指控犯罪的公诉人却坚持说被告人不是凶手。当然，一方是醉翁之意，一方是项庄舞剑。法庭内外的人们之所以关注这次审判，主要也不在于王书金是否有罪，而在于聂树斌是否有罪。
在6月25日的法庭上，公诉方给出了王书金不是康案凶手的4个理由。第一，王书金关于被害人尸体特征的供述与西郊案实际情况不符。该案被害人尸体身穿白色背心，颈部压有玉米秸，拿开玉米秸后，可见一件花衬衣缠绕在颈部。王书金没有供述这一细节。第二，王书金关于杀人手段的供述与西郊案的实际情况不符。该案被害人尸体除颈部有花衬衣缠绕外，全身未发现骨折，被害人系窒息死亡；王书金供述的是先掐被害人脖子，后跺胸致被害人当场死亡。第三，王书金关于作案具体时间的供述与康案实际情况不符。第四，王书金关于被害人的身高供述与被害人实际身高不符。公诉方还称，康案发生时，王书金正在现场附近的工地打工，对现场周围的环境比较熟悉，而且公安机关进行现场勘查时有不少群众围观。因此，王书金可能当时就知晓了该案的一些具体情况，后来被抓获时便谎称自己是该案的杀人凶手。