鲁平(谭洋 饰)回忆起夏医生先前所述，其曾在国民党警察机构担任技术职务。他随即命人将夏医生从看守所提出，要求其对寻获的木棍进行指纹勘查。夏医生运用简易方法成功从木棍表面提取出指纹痕迹，经与黑田俊的指纹比对，确认两者完全吻合。依据这一关键证据，鲁平下达指令，立即对黑田俊实施逮捕。
黑田俊被移交至边区法院接受审判。庭审过程中，黑田俊始终坚决否认自己杀害了酒井四郎。然而，面对确凿的物证，边区法院最终仍依法判处黑田俊死刑。鲁平内心却隐约感到此案或许存在更深层次的隐情，并非表面显现的那般简单。他前往日本工农学校，取得了遇害者酒井四郎生前所穿的军装，并再次邀请夏医生对其进行细致检验。
夏医生的勘察揭示出一条重要线索：在那件军装上，除酒井四郎的血迹之外，竟混杂着另一个人的血迹。鲁平当即将血迹样本送至后方医院进行化验分析。化验结果表明，该额外血迹并非属于黑田俊。这无疑证实了案发现场确有第三者在场。
获取化验报告后，鲁平迅速赶往看守所，意图进一步审问黑田俊。但看守人员告知，黑田俊已被押赴刑场，即将执行枪决。情况紧急，鲁平独自一人赶往刑场，在行刑前的最后一刻介入，成功将黑田俊从枪口下解救出来。