事发地点在静升公社北院二楼东边的第一个房间，这里既是电话室，也是话务员值班休息的地方。房间的东北角，靠北墙摆着一张单人床，尺寸是2米长、1米宽、0.9米高。床下地面上发现了很多血迹，经检测是AB型，与被害人何彩萍的血型匹配。调查发现，凶器是楼下厨房里的一把菜刀。尽管刀被清洗过，但在刀身和刀柄的连接处还是找到了与何彩萍血型相同的微量血迹。
经过详细调查，办案人员梳理出了案件发生的具体经过：
当天夜里，凶手单独进入电话室，试图骚扰正在休息的何彩萍。何彩萍拒绝后逃到隔壁的广播室；凶手随后下楼到厨房取了一把菜刀，再回到电话室，藏在床底下。何彩萍以为凶手已经走了，就从广播室返回电话室继续睡觉（这些行为都有脚印作为证据）。
何彩萍在床上睡着后，凶手悄悄从床底下钻出来，试图对她进行性侵。何彩萍被惊醒后，立刻拼命反抗。凶手见状，拿起菜刀朝她猛砍了好几刀。何彩萍在慌乱中裹着被子从床上滚下来，迅速爬到床底下躲藏。凶手不罢休，把菜刀伸进床底乱砍了几刀，导致床底地面也留下了血迹。接着，凶手将她从床底下拖了出来，地上有明显的血痕为证。之后，凶手继续用菜刀疯狂砍向她的脸和脖子，直到何彩萍最终丧命。
杀害何彩萍后，凶手并未立即离开，反而试图对遗体进行性侵犯。现场勘查发现死者裤子被褪下，但法医鉴定结果显示其下体并无被侵犯的痕迹，推测凶手可能因担心被发现而中止了犯罪行为。随后，凶手在屋内洗手台清洗了作案用的菜刀，下楼后将凶器放回厨房角落，随即逃离现场。
调查小组分析认为，作案者对案发地点了如指掌，极有可能是当地人。其作案手法凶残且肆无忌惮，符合有犯罪前科的地痞流氓特征，尤其是那些在当地为非作歹的恶势力分子。案发现场位于公社核心区域，并非偏僻之处，凶手在此公然行凶，可见其嚣张至极。经排查，已排除外来人员作案的可能性，因此最可能的作案者就是那些在当地长期横行霸道、无法无天的地头蛇，他们习惯了为所欲为，才会如此胆大包天、不计后果。
经过一个月的调查，专案组锁定静升大队的宋秋林为主要嫌疑人，具体理由如下：
宋秋林行为恶劣，曾多次侵犯公社内的六名女性，并多次在公共场合骚扰何彩萍。一次，他在醉酒后闯入电话室闹事，遭到何彩萍的严厉斥责，并因此被公社书记在其父母面前严厉批评，连一向纵容他的父母也不得不责备他。这使宋秋林对何彩萍怀恨在心，并威胁要报复她。案件发生的那天晚上，宋秋林在公社院子里看电视，期间曾去过电话室，得知何彩萍独自在电话室休息。电视结束后，他并未回家，而是继续在公社附近徘徊，这表明他既有作案动机也有作案时间。
据与何彩萍相邻的公社广播员李某（女）回忆，事发当晚23时许，何彩萍慌张地跑到广播室寻求庇护，称宋秋林在电话室纠缠不休。她在广播室逗留片刻后才返回电话室。不久，李某听到隔壁传来何彩萍的呼救声，但她误以为是宋秋林在实施侵犯，因害怕而不敢干预。直到12月23日凌晨2时，李某透过窗户看到宋秋林离开。
第三点，赵某，宋秋林的“小兄弟”，作证说，案发那天晚上，他经过公社大院门口时被宋秋林叫住。宋秋林为了不发出声音，脱掉了自己的皮鞋，换上了赵某的胶鞋，并告诉赵某他要去“处理”何彩萍，然后独自进了公社大院。赵某不敢跟进，就在外面等着。他先是听到何彩萍的呼救声，接着是两声惨叫，然后又传来几声呼救。大约凌晨2点，他看到宋秋林提着两只胶鞋出来，背上沾着土，神情很不自然。
宋秋林的家庭背景在当地颇有影响力。他的父亲宋企尧担任静升公社信用社主任，虽然职位不算太高，但在公社内部拥有不小的权势。此外，宋秋林的姐姐宋秀清和姐夫耿有梁也是当地有名的强势人物，且极为护短。正是得益于父亲、姐姐和姐夫的庇护，宋秋林在公社内长期为非作歹，却无人敢出面制止。
专案组随即对宋秋林进行了拘留审查，并提取了他所穿衣物进行检测。尽管宋秋林的衣物已经清洗过，无法进行常规化验，但技术人员仍在他穿在外层的蓝色球衣领口和一件黄绿色军用绒衣的袖口及前襟边缘发现了微小的血点和摩擦痕迹。经检测，这些血迹均为人血，血型为AB型，与受害者何彩萍的血型一致。由于宋秋林及其家人的血型均非AB型，因此这些衣物被确认为案发时穿着的血衣。
面对确凿的证据，宋秋林如实交代了12月22日晚上的作案经过。他供认，当晚自己偷偷进入公社大院内的电话室，企图对何彩萍实施性侵。在遭到何彩萍的奋力反抗后，宋秋林将其杀害。以上犯罪事实，宋秋林在审讯中均予以承认。
那天，我独自闯入电话室找何彩萍，结果被她狠狠骂了一顿。这已经不是她第一次对我发火了，我气得不行。等她躲到广播室后，我跑到楼下厨房拿了把菜刀，回到电话室后藏在了床底下。等到何彩萍回房睡着，我从床下爬出来，想对她下手，但她又一次拒绝了我。我怒火中烧，朝她的脸上连砍了好几刀，她惨叫两声，裹着被子滚到床底下继续呼救。我拿着刀伸到床下，一边骂一边砍，最后抓住她的胳膊把她从床下拉出来，对准她的脸和脖子猛砍，直到她不再动弹为止。
何彩萍遇害后，我产生了奸尸的念头，于是将她的尸体摆正，脱掉了她的裤子。然而，当我听到隔壁广播室有声响，又看到何彩萍被我砍得惨不忍睹，顿时失去了兴趣。随后，我在室内的盆里清洗了菜刀上的血迹，确认外面没有异常后，下楼将刀放回厨房原位。接着，我回到姐夫耿有梁家，洗净了带血的衣服，换上干净衣物，最后回到了自己家中。
宋秋林还交代了一个专案组此前不知道的情况：他在床下用菜刀砍何彩萍时，有一刀没砍中，刀背重重地砸在了床板背面，发出很大的声响。专案组随即检查了床板，在背面发现了一道明显的刀背砸痕，与宋秋林的供述完全一致。
1981年1月21日，宋秋林因涉嫌强奸杀人被检察院正式批捕。案件调查结束后，所有相关材料已移交给检察院。鉴于宋秋林的犯罪事实明确，证据充分，如果没有意外，他将面临死刑立即执行的判决。
在灵石县法院的审判过程中，作为宋秋林的辩护律师，他对检察机关提出的指控进行了反驳。
检方指控宋秋林杀人后逃至耿有梁家中清洗外衣上的血迹。然而，辩护方对此提出质疑：既然外衣没有血迹，为何内衣却有血迹？如果要清洗血迹，为什么不全部清洗干净，反而留下痕迹供警方检验？这种说法显然不合常理。此外，证人李某在证词中提到：“宋秋林进入电话室时身穿格子衬衣”，但警方提取的带血衣领的秋衣并非格子图案。因此，辩护方认为物证与证人证词存在矛盾，无法采信。
此外，宋秋林在供述中提到，他拿走了何彩萍的一块女士手表，并通过其姐宋秀清转交给母亲乔秀兰。在警方初次询问宋秀清和乔秀兰时，两人均承认“确有此事”，但无法说明手表的具体下落。随后，她们又彻底推翻之前的供词，否认曾见过或接收过手表。辩护律师则指出，由于“手表未被找到”，不能排除他人作案的可能性。
多位目击者一致确认，12月22日晚间宋秋林曾在公社大院观看电视节目，直到案件发生后才前往耿有梁家中。然而，耿有梁坚称宋秋林当晚并未前往公社，而是始终待在他家。这一矛盾使得辩护律师质疑证人可能有意提供虚假证词，试图陷害宋秋林。
第四点，辩护方强调，用于行凶的刀具并未检测出宋秋林的指纹，因此他们认为这把刀不能作为证明宋秋林实施谋杀的关键证据。
第五点，现场发现的脚印是赵某的胶鞋造成的，这并不能证明宋秋林曾经到过案发现场。
宋秋林没有犯罪，他是清白的。
检察院在审理此案时，进一步揭露了宋秋林曾对六名女性实施强奸的罪行，且每起案件均有确凿的人证和物证支持。尽管有人可能出于个人目的诬告他人，但难以想象六位女性，无论已婚或未婚，会集体牺牲自己的名誉来共同诬陷宋秋林。特别是在那个时代，女性普遍重视名誉，不太可能以牺牲清白为代价进行诬告。因此，即便暂时无法确认宋秋林犯有强奸杀人罪，但强奸罪的指控确凿无疑。
宋秋林的律师指出，床板北侧的刀痕呈现出“外实内虚”的特征，即痕迹的起点在北侧，终点在南侧。这意味着挥刀的动作只能从床的北侧进行。然而，案发现场的床紧靠北墙，挥刀时根本无法在北侧发力。因此，这些刀痕不可能是宋秋林造成的。
初步调查显示，死者睡的木床一直固定不动，没有移动或撞击的痕迹，这说明床板底部的印记不可能是凶案发生前留下的。此外，厨房主厨证实，作案用的菜刀是案发前一年才买的，而那张床在北墙边至少放了五六年，所以床板背面的刀痕不可能是搬床时留下的。这些证据排除了其他可能性，指向了案件的关键细节。
通过对床板背面凹陷痕迹的仪器检测，技术人员发现痕迹边缘呈现不规则形态，起始端、终止端及侧壁特征均较为清晰。在对菜刀进行仪器分析时，观察到刀背前端棱角存在不规则磨损。为验证证据的可靠性，技术人员选用与现场相同的木质材料和同型号菜刀，在模拟环境下进行实验。通过将实验样本与现场痕迹进行细致比对，发现二者在整体特征和细节特征上均高度吻合。尽管实验环境与现场情况存在细微差异，但所得结果已达到司法鉴定所需的证据标准。
从现场布局分析，木床呈东西走向，北侧紧贴墙壁，床面离地约0.9米。痕迹出现在床南边缘67.1厘米处，距北侧内沿32.9厘米。床体保持原位，未见移动迹象。假设痕迹来自北侧，凶手需钻进床底，紧贴北墙作案。但床底仅32.9厘米的间隙，成年人难以进入，更不用说挥舞29厘米长的刀具。此外，凶手完全没有必要钻进如此狭小的空间。因此，痕迹不可能是从北侧造成的，辩护方的说法显然站不住脚。
第三种情况是，罪犯在挥刀时，刀向右偏转约30度，从左下方向右上方移动，与床板形成约25度的弧线。当刀背前端棱角接触床板时，与床板呈45度夹角，这样产生的碰撞痕迹就是辩护人所说的“外实内虚”痕迹。这一情况与现场痕迹完全吻合，因此可以确定，床板上的痕迹是罪犯从床的南侧挥刀砍人时留下的。前两种情况由于与现场痕迹不符，均被排除。
第四点，这个关键证据并不是技术团队初次检查现场时发现的。实际上，它是在罪犯首次招供后，根据其供词，在第二次现场复查时找到的。这一发现与罪犯第一次描述的犯罪过程完全吻合。鉴定专家在解释完这四点后，向辩护律师提出了一个问题：“如果宋秋林真的没有参与杀人，那他怎么可能知道公社电话室床下何彩萍被杀害的具体细节？又怎么能精确描述出他手中的刀背曾经击中床板背面的情况？这些细节即便是旁观者也无法观察到，只有真正的凶手才能准确描述。因此，宋秋林就是杀害何彩萍的凶手，这一点不容置疑。”
面对这一局面，原本口若悬河的辩护律师突然哑口无言，无法继续争辩。他只能强调宋秋林在之前六起强奸案中表现出良好的认罪态度，并且在两年多的服刑期间积极接受改造，以此为由请求法庭给予从轻处罚。然而，这种辩护策略显然已经无济于事，无法改变案件的整体走向。
在局势无法挽回的情况下，乔秀兰为了减轻女儿和女婿因包庇和作伪证可能面临的惩罚，主动交出了她之前藏匿的何彩萍生前佩戴的女式手表。这一举动为宋秋林的犯罪行为提供了重要的证据。面对现实，乔秀兰只能采取断尾求生的策略，牺牲小我以保全大局。
1983年6月5日，山西省高级人民法院对宋秋林一案作出最终裁决，认定其犯有强奸杀人罪，判处死刑并终身剥夺政治权利。同时，宋企尧、耿有梁和宋秀清因包庇罪分别被判处一年至三年不等的有期徒刑。
