专案组在调查中发现，白小娟最后出现的地点正是刘昌瑞门前，刘昌瑞家距第一现场仅30米。刘昌瑞提供的案发当日活动情况与他人提供的相矛盾。

案发后，刘对案件侦破表现出异乎寻常的关心。在破案现场频繁出没，四处打探案情进展情况。案发当晚，有人曾见其在抛尸现场附近徘徊，行迹可疑。

特别是年前刘昌瑞买了一双单皮鞋，案发前一直穿着，案发后，却穿上了严冬才穿的皮棉鞋。

案发当日上午，刘参与赌博输了钱，中午喝了酒。

刘昌瑞的杀人疑点逐渐上升。

3月19日上午，专案组一方面以参与赌博传讯刘昌瑞，另一方面对其家依法进行搜查，寻找其案发前所穿皮鞋。终于在其家一闲置的房子的旧沙发底下搜出了已被刘昌瑞破坏了鞋底的皮鞋，技术比对，鞋底花纹与现场所留脚印完全一致。

至此，案件取得突破。

审讯刘昌瑞如所预料的一样，刘昌瑞在强大的政策攻势和确凿的证据面前，如一只泄了气的皮球，瘪了下来，有气无力地供述了杀害白小娟的经过。

2月24日中午，在外喝得醉醺醺的刘昌瑞回家看见白小娟在他家门前玩，即将其辱骂一顿，片刻，刘昌瑞从家中出来，见白小娟仍在那里玩，便恼羞成怒，上前朝白小娟头部猛踢一脚，白小娟当即昏了过去。刘昌瑞以为白被踢死，为掩盖罪行，趁无人之机，将白小娟拖入35号院后的防空洞内，进洞后，白苏醒过来，刘昌瑞担心罪行败露，索性一不做二不休，残忍地将白小娟活活掐死。

2月25日凌晨2时许，又将尸体抛至铁路涵洞处……

1998年3月20日，随着杀人犯罪嫌疑人刘昌瑞的落网，轰动平定县城的“2.24”杀害幼女案，经过平定县公安局参战民警24个昼夜的艰难侦查终于告破。

在这起超出常规的特殊刑事案件中，尽管作案分子机关算尽，但专案民警棋高一招，在侦破工作一度陷入迷雾的极端困境中，他们打破了常规，及时转变侦破视角，利用矛盾的特殊规律指导破案，终于使案情真相大白。

1998年7月11日，罪大恶极的刘昌瑞被押赴刑场。