經法醫鑒定，張鍵林的後腦曾遭受重擊。警方在尸體附近發現一個鐵質鎮紙，上面有張鍵林的血跡。但他的致命傷是背上的那一刀。胃內殘留物顯示他在案發前不久曾經吃過巧克力和香蕉，但沒有喝過酒。
警方從張鍵林的遺物中發現一張超級市場的購物清單，確定案發前他曾經到附近的超級市場購買過一條毛巾、幾根香蕉、一小瓶威士忌、三塊巧克力，以及一把冷凍刀。結果證實購物清單上的所購刀具正是刺死張鍵林的那一把。
案發後，警方曾經對周邊環境進行過縝密偵察，但沒有發現可疑的嫌犯。由于張鍵林生前曾為自己投過保，他死後冷杉意外獲得一筆大約20萬的保險金,所以警方曾專門調查過冷杉在案發當天的不在場證明，結果發現冷杉當晚在朋友家里搓麻將。有三個人能證明冷杉從頭到尾沒離開過牌桌。于是，冷杉的嫌疑被排除。
在調查過程中，其妻冷杉還告訴警方，出事前她跟張鍵林曾經通過電話。張鍵林聽說冷杉在朋友家打牌，便說要過去接她。由于張鍵林不認識這位朋友的家，冷杉叫他跟自己保持聯系，或者到了之後給她打電話。但她一直等到凌晨3點也沒有等到他的電話。
另：警方在張鍵林手腕上發現一塊勞力士手表（事後證明是假的），還發現一個手提包，手提包內有一部手機（關機狀態）、一把菜刀、一個手電筒（沒有指紋）、一條毛巾（毛巾上沾有張鍵林的汗液和血液），兩根香蕉皮、一張當天的超級市場購物單以及一張本市地圖。
第二名死者：陳麗蓮
案發時間：2005年10月18日
案發地點：A區真沙路47號公寓門口
午夜1點，陳麗蓮一個人開車回到公寓。在公寓門口，她停下車，在車內打電話給她的丈夫戴文，說自己忘記帶房門鑰匙了，問他什麼時候回來。事後戴文跟警方說，他當時正在幾公里外的朋友家喝酒聊天，接到電話後便馬上往家趕。可當他趕到時，卻發現陳麗蓮衣衫整齊地暴斃在車內，頭上套了一個紮緊的黑色塑膠袋。當時他還清楚地記得，車內的音響正在播放鄧麗君的歌。
經法醫鑒定，陳麗蓮死于缺氧性窒息；生前未與人發生過性關系，也沒有遭猥褻的痕跡。車窗緊關，死者背靠在一邊車門上，雙腿平伸，雙手放在腿邊。警方因此判斷，陳麗蓮在等待丈夫戴文歸來的過程中，一邊聽著鄧麗君的歌，一邊用塑膠袋套在頭上遮光。就這樣，她很自然地進入了睡眠狀態。在不知不覺中她的頭靠在車窗上，因此壓住了塑料袋的封口，致使塑膠袋內空氣缺乏，最終導致死亡。
雖然明顯是意外死亡事件，但警方在調查中還是發現了兩個疑點：
第一， 警方通過調查發現，在戴文趕到前的一個小時內，她曾經打過兩個電話。第一個是她打出去的，第二個則是別人打進來的。兩個電話的通話時間都很短，都只持續了2分鍾左右；兩個電話之間相隔的時間大約為20分鍾。但警方沒有查到跟陳麗蓮通話的人，因為第一電話是一個神州行手機，第二個電話則來自離案發地1公里左右的一個街邊公用電話亭；
第二， 一名保安稱自己曾經看見案發當晚有個男人鑽進了陳麗蓮的車內，當時車燈是暗的，他認為兩人很可能在車內親熱，所以就繞路走了。這名保安認識陳麗蓮，他坦言之前也曾多次看見過她跟男人在車上親熱，但因為事情多半發生在晚上，所以他從來沒看清過那男人的長相。另一名保安則回憶說，案發當天，有個男人敲過陳麗蓮的車窗；但他一轉身，那個男人就不見了。警方無法證實這名男子跟前一位男子是否是一個人，因為這名保安同樣沒看清這個人的臉。