陈二郎的岳父岳母也闻讯带人赶来了，看到爱女惨相，本痛欲绝，认为是女婿杀了爱女，遂向衙门控告陈二郎。
当时的义乌知县还是前任知县，县衙接案后，带着仵作、差役前来。
差役在陈二郎家床底发现了陈二郎穿过的一件血衣，并在水井里捞出一把染血的菜刀。可惜菜刀在水井里浸泡过了，残留的血迹不多，指纹等也被冲洗掉了。
不过，一直未能找到张氏的首级。
陈二郎被抓进了县衙，公开审理，一开始知县审问陈二郎为何杀妻。
陈二郎坚持拒不承认杀妻，言他访友归来一回家就发现妻子惨遭杀害了。
知县又审问陈二郎，血衣可是他的。
陈二郎道，衣服确实是他的，不过是他访友前更换的脏衣服，当时并没有染血，不知为何染血。
知县又审问陈二郎，菜刀可是他家中的。陈二郎坦诚，菜刀正是他家中的。
