赵知县迅速带衙役、仵作赶到现场。现场保护良好，屋内物件摆放如初。妙姑和衣仰躺，棉被盖至胸口，颈上一处刀伤，割断气管和喉管，全身无其他伤痕，这处刀伤显然是致命伤。
随后，赵知县提讯相关人等。妙姑丈夫何英聘称，何家吴家世代联姻，何家父母健在，哥哥痴呆，靠嫂子吴氏照料，姐姐己出嫁。何家有田产和小生意，家境不错。妙姑襁褓时两家就定亲，今年成婚。昨日他随岳父搬嫁妆，今早回家就见嫂子吴氏抱着妙姑尸体痛哭，岳父大闹后去告状。何父也证实了何英聘的说法。
嫂子吴氏双眼红肿，哭着说她和妙姑是堂姐妹，自幼亲密，婚后常往来。妙姑嫁入何家后，二人一同伺候公婆。今早妙姑不在厨房，她去探望，发现房门虚掩，推开门见妙姑躺在床上，走近才发现颈上、床上全是血，她吓得大哭，惊醒公婆。她坚称没看到凶手，也不可能杀害妙姑。街坊西邻所供与众人说法相符。
赵知县搜查吴氏房间无果，却在丫鬟梅香被褥下发现一封署名“昭姐”“于”的信，信中提到“存姑”（吴氏）、“小小”（妙姑）。何英聘想起梅香以前叫昭姐。梅香不识字，不知书信内容，也不知信为何在自己被褥下，只是喊冤。
妙姑父亲认为是嫂子与人通奸被妙姑撞见，唆使奸夫杀人，丫鬟梅香知情，要求对她们用刑。何英聘则为嫂子和梅香辩解，称嫂子贤惠，梅香快到出嫁年龄，“于”可能是她未婚夫。赵知县不听，对吴氏和梅香用拶指，二人疼得死去活来也说不出缘由，加上梅香未婚夫姓高，案件陷入僵局，赵知县只好先拘押二人。
为找“于”，赵知县派捕役查访，吴氏家族也西处打听，三个月过去仍无结果。赵知县为保乌纱帽，竟捏造罪名，称吴氏通奸败露勾结奸夫杀妙姑，梅香知情且参与谋杀，拟定吴氏处绞刑，梅香杖一百流放三千里，上报按察使复审。
吴氏父亲不服，到省城上控。按察使发现案件疑点重重，如奸夫未到案、梅香杀人动机不明、“于”身份未明等，便禀告巡抚，将赵知县撤职，另派官员办案。但新官员也被案件难住，两年间换了两名官员，案子仍无进展。
后来新来的知县想破此案站稳脚跟，他拘押本县所有姓于的人，排查20到30岁男性，发现曾是何家塾师的于有成，他常去何家，爱慕梅香，多次调笑。新知县对他刑讯，于有成坚称未写信，也不知信中所指何人。何英聘指证于有成与梅香有私情，新知县加大刑罚，于有成竟招认是受何英聘指使杀人，还将信放于梅香被褥下。新知县不信，继续严刑逼供，于有成被迫按新知县意思招供，称与吴氏通奸，梅香传信，因妙姑发现奸情，受吴氏委托杀人。新知县上报按察使，以为立功。
但新按察使认为于有成放信梅香应知情，供词却无关联，驳回重审。此时新知县回乡丁忧，进士知县接任。进士知县发现于有成文弱无力杀人，且他抄写的书信笔迹与原信不同，是屈打成招。何英聘抄写书信时脸色骤变，虽刻意掩饰，笔锋仍暴露。原来何英聘看到于有成与梅香调笑，要挟他放信，想以此休妻。于有成放信被厨娘看见，经厨娘证实，何英聘承认放信，但凶手仍难确定，他也被关押。
第二天，进士知县审理一起廖氏送死女嫁入夫家的案件，新郎竟是何英聘。原来妙姑死后，何家为何英聘再娶廖氏女儿，迎亲时新娘在轿中死去。进士知县验尸确认新娘被毒死，新娘父母称新娘上轿前，结义姐姐贺氏前来祝贺，二人在房内私语，贺氏还带来枣糕劝新娘吃下。进士知县传贺氏，贺氏起初否认，后交代因新娘背盟嫁人，她嫉妒之下在枣糕下毒。
进士知县怀疑何英聘两任妻子死亡都与贺氏有关，对二人刑讯，终于查明真相。贺氏与何英聘相爱，何英聘因父母之命不能娶贺氏。得知何英聘要娶妙姑，贺氏想毒死妙姑，被何英聘劝阻，他趁取嫁妆时回家杀死妙姑。何家又为何英聘娶贺氏义妹，贺氏索性再下毒。
至此，这起跨越三年、历经八个官员的杀人案真相大白。何英聘、贺氏被拟斩刑，吴氏与梅香无罪释放。他们因爱生恨，手段残忍，让两位无辜少女成了爱情的牺牲品，实在可悲。