检查还查出了证人詹善政并不是真的詹善政，原来詹善政不愿意进京作证，已经潜逃躲避起来，改由杨乃武岳母张氏家的帮工王顺发顶替。经过一番折腾后，詹善政最终还是被缉捕，押解进京。

    等到涉案人员全部抵京后，刑部举行了一次大审，又叫三法司会审，指由刑部主审，都察院、大理寺会审。主审官是刑部尚书桑春荣和皂保，发话讯问的是刑部浙江清吏司郎中刚毅和另一位都察院刑科主事。当时赶到刑部署中观审的官员不计其数，“观者如堵”，后来者连插足的地方都没有。然而在审讯过程中，大堂上下鸦雀无声，众人无不倾耳细听案情经过。可见这一案件当时瞩目的程度。

    犯人一带上来，就明显有受过酷刑的痕迹，这一点与之前杨昌浚具题、胡瑞澜上奏中所说的并无刑讯一节显有不符。因为杨乃武的膝盖受刑时受过伤，还没有痊愈，无法下跪，审讯官破例允许他坐在地上回答。杨乃武知道这是他最后的机会，于是就推翻前面的口供，说出了自己案发时根本就不在余杭，后来承认有罪，都是畏刑诬服。

    到小白菜时，她开始尚不敢翻供。姿色出众的她虽然一再受刑，很是憔悴，但依旧还是能见到当日风韵。审讯官见她畏惧，料到是怕上刑，便温言安慰，鼓励她照实直说。小白菜终于鼓足勇气，说只以为丈夫病死，不知丈夫是服毒，毒药从哪里来的也不知道，杨乃武并没有给她毒药，二人也无奸情。

    其他证人也均据实作证。“钱宝生”母亲姚氏和店伙杨小桥均说药铺从来没有进过砒霜，也没有见过杨乃武。尤其是仵作沈祥供认，验尸时并不能确认葛品连是中砒霜而死。形势急转直下，开始对杨乃武、小白菜有利。为了确认葛品连的死因到底如何，刑部紧急调运葛品连的尸棺到北京，准备重新勘验。路途遥远，为了防止尸棺被调包，刑部进行了严密的防范，派出兵丁押送，并在棺材上贴上封条。

    光绪二年（1876）十二月初九，葛品连尸棺运抵京城，停放在朝阳门外的海会寺前。刑部尚书皂保率领刑部官员，偕同五城兵马指挥等地方官，在海会寺前当众开棺验尸。犯人和所有证人也都被押到现场。杨乃武和小白菜身穿红色囚衣，被关在一旁的木笼当中。由于影响巨大，前来观看开棺验尸的人山人海，甚至还有一名法国记者。

    刑部选调的荀义、连顺都是当时北京最有名望的老练仵作。二人打开棺材后，发现尸体皮肉已经腐烂殆尽，只剩下骨殖。如果是中毒，骨殖应呈青黑色。二人由上至下仔细详验，发现葛品连囟门骨、胸部龟子骨、牙齿、牙龈、手指、足趾骨尖及周身大小骨殖均呈黄白色，并无砒霜中毒的迹象，尸骨经过蒸煮也没见异常，与《洗冤录》所载正常病死符合。最后得出权威结论：葛品连确系因病而亡，并非中砒毒而死。

    结果一经宣布，现场欢声雷动。法国记者急忙跑到木笼边，对杨乃武和小白菜喊道：“无毒！无毒！”据说后来这位法国记者还到浙江采访过杨乃武，并在国外媒体上作了报道。

    刑部官员又当众询问余杭知县刘锡彤、仵作沈祥当时勘验情况。二人承认，原来勘验时，试毒银针并未按要求用皂角水反复擦洗，不符合朝廷规定的检验程序；沈祥向刘锡彤只报服毒而死，却未报何毒致死。

    至此，案情已经基本清晰。

    光绪二年（1876）十二月十六日，刑部尚书皂保命将所有犯人、证人带到大堂，环跪一圈，当面对质。在众目睽睽之下，没有人敢再说假话、作伪证。全案的来龙去脉，始末经过，至此全部水落石出。历时三年，经过七审七次误判的疑案，屡经曲折，柳暗花明，至此终于大白于天下。