一旁的劉奇嚇壞了，由於緊張，不由自主連咳了三聲，張麗麗一聽，立即把頭轉向了劉奇，眼神中充滿質問和憤怒：“是劉奇吧？你約我出來，原來是想害我？”劉奇不敢看她，低著頭說：“沒辦法，出了點事才綁你的，你爸媽拿點錢出來就好。”張麗麗問：“要是要不來錢咋辦？”汪濤馬上安慰說：“要不來錢也不動你，明早放人。”他怕張麗麗再說下去，會讓劉奇產生動搖，示意劉奇再次用絲巾堵住她的嘴，此後，張麗麗再說什麼，他們就沒法聽清楚了。
因為張麗麗清醒著，原來的計劃完全打亂。說話不方便，汪濤就用手機打字給劉奇看：“剛才動靜大，怕被人發現，要不掐死。”劉奇嚇得渾身發抖，打字：“誰掐？”汪濤打字：“李天宏掐。”劉奇手心裏冒汗，打字：“不是說隻要錢嗎？不能掐啊！”汪濤打字：“再不掐死，我們就完了！事到如今，隻有一不做二不休！”
劉奇想不到這場“苦肉計”會步步成真，他有心想幫張麗麗，可回頭她一報警，他也一樣會蹲監獄啊！見他還在猶豫，汪濤等不及也不打字了，幹脆說：“要不我來！”他的話剛說完，就一下子撲上去，左手捂住張麗麗的嘴，右手掐住脖子，他還讓劉奇和李天宏上來幫他。劉奇渾身發抖，腦子裏一片空白，他連忙騎到張麗麗的身上，幫著按住張麗麗的手，李天宏則站在汪濤後邊，幫他掐住張麗麗的脖子。三個人一起合力，大概三四分鍾，張麗麗終於一動不動了。
見張麗麗再也不動了，劉奇嚇壞了，他連忙上去給張麗麗壓胸，讓李天宏給張麗麗做人工呼吸，一切均沒有反映。急痛、驚恐之下，劉奇竟然把尿尿到了褲子上。汪濤一見說：“咱們換房間吧。”劉奇一直哭，另外兩人就用被子將張麗麗包起來，悄悄抬到304房間，把張麗麗的屍體放在房間最裏邊的床上後，劉奇過去就抱著張麗麗的屍體不讓他們動了，抱著張麗麗嗚嗚直哭，一任悔恨的淚水從指縫中往下流。
天亮後，汪濤撥通張麗麗父親的電話說：“你娃在我手上，你準備6萬元，明天早上我聯係你，你不準報警！”張麗麗父親問他張麗麗咋了？汪濤沒有回答，掛了電話。之後，他們在一家雜貨店買了個深色大布袋子和一把單刃刀、一卷黑色塑料袋。回到304房間，劉奇在門口把風，汪濤和李天宏將張麗麗的屍體分成6塊，分別裝進兩個塑料袋中。之後，等他們處理完作案現場，已是22日晚上8點多。看見5樓樓頂有搭建的起防水作用的石棉瓦，他們就把屍塊一袋袋藏在石棉瓦下。2月23日早上，汪濤又給張麗麗父親打電話，讓其把6萬元打到卡上。
張麗麗的父親張明成接到電話和短信後報了警。西安市公安局雁塔分局接報後，立即圍繞張麗麗的社會關係進行調查走訪。從張麗麗的宿舍室友王某處詢問得知，張麗麗於2011年2月21日晚19時許，接到男朋友劉奇的電話，從西安工業大學宿舍出去一直未歸。西安市公安局雁塔分局隨即將劉奇鎖定為重大嫌疑人，通過對他電話的調取和分析，結合對他近期社會關係的分析，確定該案為三名犯罪嫌疑人，另兩名嫌疑人為汪濤、李天宏。
2011年2月26日7時許，西安市公安局雁塔分局民警在陝西省合陽縣城關鎮東街村7組汪濤老家將其抓獲，並在汪濤身上發現了一張租賃汽車的單據。此單據上的車牌號和汪濤家附近停留的一輛車的車牌號完全相符，民警立即前往停車地點查看，發現車上有一名男子，隨即將這名男子帶回審查。經審查，該男子正是嫌疑人劉奇。當天上午8時許，民警將同樣逃到合陽縣躲避的嫌疑人李天宏抓獲。
經審查，嫌疑人汪濤、劉奇、李天宏供述了三個的犯罪經過。警方在三人的帶領下，趕到那家招待所，在樓頂找到了三個黑色塑料袋和兩個床單包裹，經現場技術拚湊為一具完整的女性屍體，後技術人員將屍體血樣和張明成夫婦的血樣送到西安市公安局技術室進行DNA鑒定，確認該屍體確係張明成的女兒張麗麗。西安市公安局物證檢驗鑒定書證明：送檢物證材料為死者胃內容、標有“感歎號牌複方氨酚烷胺片”藥片9片、標有“佐匹克隆片”藥片6片。
張麗麗被害的消息偉來，西安某大學震驚。師生們紛紛惋惜這個正值青春的女孩，由於交友不慎，對主為了“隱戀”不暴光，竟然將她送入狼窩虎穴最終送命。而張麗麗父母，完全不能承受這樣的打擊，哀慟之餘夫妻倆寫了血書要求嚴懲凶手！而劉奇的父母，做夢也沒想到他們的孩子居然已經退學，稚氣未脫，竟然會成為殘忍碎屍案的凶手！
2011年8月24日，西安市人民檢察院向西安市中級人民法院提起公訴。2011年11月11日，西安市中級人民法院作出判決：被告人汪濤犯綁架罪，判處死刑；被告人劉奇犯故意殺人罪，因未滿16歲，屬未成年人，判處無期徒刑；被告人李天宏犯綁架罪，也是屬於未成年人，判處無期徒刑。並判處劉奇、李天宏及其父母共同賠償附帶民事訴訟原告人張明成夫婦經濟損失人民幣合計21萬5千多元。本案中的少年劉奇，小小年紀遊戲感情，並為了隱藏其自感不潔的戀情，不惜鋌而走險上演生死攸關的“苦肉計”，最終為了隱藏戀情，竟然不可控製地一手推動了一起校園慘案，實在讓人萬分惋惜痛心！