6月24日，贾相军去了市公安局，一去不回。没多久，警方就到贾家搜查。
贾庆瑞夫妇以为，老二老实本分，不可能干坏事，很快会回家，但变故超出他们预料。6月27日，贾相军被刑拘，7月23日被正式逮捕。
10月22日上午，聊城中院审理此案，庭审依法不公开。贾相军回忆，庭审只有一个多小时，“我一直在哭，法官问话时我也哭，不敢说人不是我强奸杀害的。”当时有两个律师出庭，其中一个是贾父聘请的，“律师在庭上拿着一张纸念，说我未成年，希望量刑时予以考虑。”
庭审很快结束，合议庭当庭宣判。这份全文不到700字的判决书，认定贾相军对张华敏实施强奸，致张窒息死亡，贾“构成强奸罪，且后果严重，民愤极大，本应严惩，但视其作案时不满十八岁，应依法从轻处罚”，决定判处死刑，缓期二年执行，实行劳动改造，以观后效，剥夺政治权利终身。
贾相军说，法警押着他走到法院大门外，书记员追过来，隔着十多米问“上不上诉”。“我开始没回答。法警提醒，现在够年龄(指满18岁)了，上诉会判死刑，等书记员走到跟前，我便回答不上诉。随后，他拿出庭审笔录，让我签字按手印。”
同年11月9日，山东高院下达刑事裁定书，核准中院一审判决。
贾相军三弟说，一审判决下来不久，母亲念玉环就疯了，整日在家呓语：“我儿子没做这样的事!”
“智破疑案”
贾相军对京华时报记者称，他并非凶手，是办案警察毒打逼他才招供的，警察还威胁不许翻供，因此在检察官和法官面前，他不敢翻供。因年幼，他甚至分不清检察官与警察的区别，也搞不懂律师是干吗的。
贾相军清楚记得，1991年8月的一天，他被押上一辆警用三轮，胸前挂着“强奸杀人犯”纸牌，绕着聊城城区转了一圈。一同游街的，有“盗窃犯”等其他十余人。当时，贾相军差两个月满18周岁，此案也未公诉。但在聊城电视台的新闻上，贾家人看到了他游街示众的画面。
贾相军是在案发一个月后被抓的，招供之后有长篇通讯见报。
1991年8月15日，《聊城日报》第三版刊登一篇约3000字的通讯，题为《智破疑案壮我警威——聊城市5·20重大强奸杀人案侦破纪实》(下称《智破疑案》)，全文分6个小标题，介绍了警方破案过程。
据《智破疑案》，5月23日下午发现女尸后，地市两级刑侦技术人员和法医火速到场，进行尸体检验和勘察现场。
“死者身高1.56米，上穿黑色夹克衫，下穿牛仔裤，右手小指戴一金色戒指，披肩长发，面部呈‘巨人观’，颈部喉结有两处皮下红色瘀血，全身表皮脱落，处女膜破裂。法医和刑侦技术人员分析断定，这是一起由死者熟人作案的重大强奸杀人沉尸案。”
“一时间，城区沸沸扬扬……严峻的现实摆在了干警们的面前，在线索和证据极少的情况下，打开此案的突破口，难于上青天……在张华敏周围的熟人中，120名调查对象、40名重点人物、十几名嫌疑分子，都因作案条件、时间等因素，逐一被排除了。”
一个月后，贾相军进入警方视野。“6月23日，干警陈永华、王永刚在龙湾村调查时，一群众反映：本市念窑村念××的外甥贾相军曾结识了一位操东北口音的姑娘，疑点聚焦在贾相军身上……调查中了解到贾相军离开贸易楼时，接替他工作的正是1月20日来聊的张华敏。同时还了解到，贾追求过张。贾的一位远房姨就住在龙湾村。贾相军身上的疑点越来越集中，这好似一缕晨曦拨亮了罩在干警心头的浓雾。”
“6月24日，第一次传讯贾相军。贾对几次给张写求爱信、追求张华敏及多次尾随纠缠供认不讳，但拒不承认杀张华敏，并一口咬定案发的那天晚上与他人一起睡在市家电公司仓库里……”
“6月27日，贾相军被刑事拘留。审讯中，贾仍咬定5月20日晚与贾××、马××一起睡觉。而贾××、马××则态度坚决地否认了这一说法。”此处，贾××即为贾庆才，马××为马浩勤。
“经地市公安机关研究，再次加大了力量，公安处刑警大队队长李炳和、市公安局副局长傅强、刘凤金及10余名干警吃住在看守所，拉开攻坚战的序幕。”
“审讯又持续了7天。幼稚但狡猾的贾相军仍咬定5月20日与贾××、马××在一起，据贾××回忆，20日晚，家电公司司机李××去东阿销货，回库房卸剩下的37台电扇(当时贾××不在)，是马××、贾××(贾××的哥哥)帮着卸的货，且有退货单据和贾××出具的收货条为证。当晚他们四人住在一起。询问另三人口供一致，贾相军5月20日晚没有与他们在一起。”
“7月5日，再次提审贾相军，几番较量之后，干警们量(注：原文中的错别字)出了家电仓库收货条和退货单的影印件……他低下了头，哭着说：‘我把张华敏整死了。’接着交待了犯罪过程。”
时间迷局
1991年12月3日，贾相军由看守所转入聊城劳改队(后改称聊城监狱)。1992年1月25日，一个狱友将其收藏的刊有《智破疑案》的报纸递给他。“我一看，明白怎么回事了。”贾相军说。
贾相军的说法与《智破疑案》所述出入很大。
《智破疑案》称，贾曾追求过张，贾称，他没有明确的追求念头，且在案发前的4月，由家长出面，他和一位肖姓姑娘定了亲。
《智破疑案》称，贾多次求爱均遭张婉言拒绝。贾称，他与张同事期间，一名梁姓男子怂恿他追张，还写了一张纸让他交给张，“我没细看，只记得梁写的落款是我的名字，我当时懵懂，把信给了张。张回了一张纸条，说不合适。纸条我遗失了。我自己一次都没写过求爱信。”
《智破疑案》称：“5月20日早8点，贾相军到孙××家催要烟款，碰到了去水上餐厅上班的张华敏。两人聊了一会儿，得知张下班很晚，走夜路十分害怕，贾相军提出晚上送张回家，张没有答应，也没有反对，埋下了断送青春生命的祸根。”贾称，2月份离开隆昌贸易楼后，他两次在路上遇到过张，但3月份后，再没见过她。
《智破疑案》称：5月20日晚9点钟，贾相军来到约定的地点新街口等张。“10点30分，张华敏下班回来二人相遇……大约半小时后，贾相军开始拥抱张，并企图发生关系……强壮有力、一米七八的身躯压在了张华敏的身上，并堵住张的口鼻和扼住颈部，发泄着兽欲。突然，张华敏头猛地向后一挺，没了声息……听不到心跳了。贾相军大吃一惊，慌张地抱起张的尸体向8米多远的养鱼池拖去，他听到张裤兜里有声响，掏出来便向南侧湖水抛去。随后，将自行车用张的腰带与尸体捆在一起，沉入水中。”贾称，这些说法都是在警方提示和用刑后供述的，他根本没作案时间，5月20日前后一周他都在仓库睡。
2013年6月20日和21日，贾相军分别找马浩勤和贾庆才对质，两人各写下一份证明。贾庆才称：“我与贾相军、马浩勤在1991年5月20日(卸电扇的前天晚上)一起睡在家电公司闸口仓库。马浩勤夜班回来，大约11点左右听到敲门声，我让贾相军拿钥匙给马浩勤开的门。第二天早上大约8点，我给马浩勤开门走了，我和贾相军又睡了会儿。”马浩勤说法与此相同。
京华时报记者找到贾庆才、马浩勤，两人确认了上述证词。贾庆才还称，钥匙一直在他身上，5月20日晚不可能出门。
贾庆才称，他第一次被传讯时，警方拿手铐、电棒、手枪吓唬过他，让他说实话。他称，当时也记不清卸电扇的日期，只说卸电扇那天晚上贾相军没一块睡，头天晚上则在一起。几天后，警方又传讯他，以别的事由拘留一个多月，这次没再问贾相军的事。
马浩勤只被传讯过一次，其所述与书面证词一致。
关于卸电扇的日期，贾庆才和贾相军称是5月21日。但《智破疑案》中，警方获得证词是5月20日晚，而非5月21日。
贾相军称，在审讯时，办案人员拿出卸货单据让他辨认，他看到时间是5月21日。“这个单据在侦查卷宗里应该有，如果能看到卷宗，凭单据就能确定案发时我在不在仓库。”贾相军怀疑，出于难以揣测的原因，有人在时间上作了伪证，但他认为，即便如此，单凭口供不足为据。
狱中传书
贾相军父子不掌握卷宗材料。早年申诉时，贾庆瑞和律师闹翻了，认为律师没辩护好，因此也没问律师要到卷宗材料。
贾相军转入聊城劳改队后，贾庆瑞第一次会见到他。他向父亲诉说了刑讯逼供经历。刑讯方式包括：扇耳光、罚跪、用脚踢、用鞋抽脸、用绳索从背后铐住、用橡胶棒打、用电棒电击耳朵和脖子、用枪威胁、不让睡觉等。
贾相军还从狱中传出狱友肖某、孙某等人的证言，证实他刚进看守所时天天提审，一身伤痕回来。
该材料写于聊城劳改队，时间是1992年10月。材料显示，1991年7月份，两人在聊城市看守所12号监室与贾一同在押，后在劳改队一起劳动改造。
肖某回忆，贾相军进监室时，“头发蓬松，眼神发呆，高高的个子，面黄肌瘦，无精打采的样子，嘴巴上有一块伤疤，还流着血，牙齿也被打落，腚上都打黑了。贾相军进号的前几天，几乎天天提审，每次回来，都被打得趴在地上，很是痛苦，晚上不能睡觉，不断被疼痛所惊醒，腚部全部打黑了，护膝盖也被跪出了血，当时正是热天，我们号里家里人给送来的风油精给他腚上抹抹。贾相军晚上经常说梦话，说打死我了，我不活了的话。”孙某的说法与此相似。
