据专案组干警向马利伟的单位和邻居们调查：马利伟从老家回来以后精神就格外萎靡不振。同年2月份，马利伟又因违反劳动纪律被离职待岗，只发生活费，于是心情更加烦燥，马利伟和赵蓉二人就常常为一些无端琐事争吵打骂。不知不觉，赵蓉又第三次怀孕，前两次在马利伟的说服下打了胎，这次马利伟又让其堕胎，赵蓉哭着死活不肯，理由是医生说已经打胎两次，如再打胎有可能影响生育。赵蓉的母亲也坚持不让打胎，两人为此产生了严重分歧……
按说赵蓉母女的反对应该令马利伟醒悟，面对多次怀孕的赵蓉应该认真去考虑何去何从，然马利伟不负责任只图自己快活的本性使他不愿多想。为了躲避赵蓉，他又沉湎于灯红酒绿之中，舞厅里又结识了风姿绰约的女青年张某、李某、王某，据单位工友和邻居们反映：赵蓉失踪后，马利伟几乎每天都泡在舞厅里逍遥快活。
东车站派出所副所长杨留栓，民瞥赵长有、叶新华在马利伟的单位调查时发现，马利伟根本没借5000元给赵蓉，而马利伟却偷偷拿赵蓉3000元存折到老城十字街银行取钱，因不知密码，钱未取出，赵蓉身份证也被扣下。1995年的考勤本上清清楚楚地记载着马利伟3月1日至28日请假未上班。
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专案组民警在对马利伟新租赁的东新安街5号房搜查时发现：马利伟将赵蓉的衣物统统锁在一个箱子里，影集里的照片凡是有赵蓉的全部取了下来。
为了获取证据，刑技人员在马的单身宿舍对可疑血渍进行秘密提取。经侦查员们深入细致的调查证明：马利伟完全具备杀害赵蓉的作案动机、时间和地点。
马利伟终于暴露在专案人员的视野之下。
经过侦查员们一天一夜的外围调查，在获取大量证据的前提下，由刑警队长李松林为首的突审小组对马利伟进行正面接触。
“马利伟，赵蓉到底到哪儿了？”李松林坐在马利伟对面厉声问道。
面对干警犀利的眼神和严肃的提问，呆坐在凳子上的马利伟此刻额头上直冒冷汗。
“马利伟，老实交待！”侦查员们厉声喝道。
“我、我，赵蓉不……不是我杀的……”马利伟惊慌失措，结结巴巴地回答。
“不是你杀的，那她是谁杀的？”干警穷追不舍。
“是……是去年3月8日赵蓉到单位找我，回家的路上，她自己不小心踩着哈密瓜皮打滑，撞到启动的火车上碰死了，我把她放到火车上拉走了……”
驴唇不对马嘴……
经过28小时的较量，马利伟精心构筑的精神防线彻底崩溃，脑袋耷拉下来……
原来，1995年3月8日下午，赵蓉拖着3个月的身孕到单身宿舍找马利伟。马利伟当时就很不耐烦，两人又为30元钱和堕胎之事争吵起来，且二人互不相让。马利伟一时恼羞成怒，拿收录机电线勒在了赵蓉的脖子上，不一会儿，赵蓉便躺在地上停止了呼吸。
望着地上渐渐凉了的尸体，想着赵蓉平日对他的温柔顺从，马利伟真有点又悔又怕。但人死不能复生。
沉默良久，他索性一不作二不休，转身锁上门，窜到西新安街20号拿了一把菜刀，又到东车站土杂商店买来塑料布，然后返回宿舍，将赵蓉肢解碎尸10块，将头和四肢分装两个提包，用自行车带到西关，而后乘长途汽车于当晚9时返回老家，将两个提包抛置在废弃的红薯窖内。
翌日清晨5时，马利伟从老家拿来铁锨将红薯窖填埋，当日上午10时从老家赶回洛阳。经过事先踩点，10日凌晨2时将赵蓉的躯干部分用塑料布包好装入编织袋，然后偷偷溜出住户，趁着迷朦的夜幕将尸块掩埋在煤土坑街一污水渠畔北边的荒草丛中。