高雄市刑大與鹽埕分局組成專案小組偵辦，發現地下室的卡拉OK出入分子複雜，加上有民眾聽到地下室傳來爆炸聲，深入追查發現，男子夏文義教唆友人王正浩和一名未成年的葛姓少年，以汽油彈縱火，另還有綽號「哈比」的男子及一名李姓男子也知情在逃，立即出動警力追緝，但遲遲找不到凶手。
巧合的是，24名罹難者頭七當天，警方突然接到報案電話，接著就在苓雅區逮到王正浩及葛姓少年，隨後又找到夏文義，3人均否認涉案。為突破心防，警方以隔離方式訊問3人，葛姓少年頂不住壓力率先承認，指稱夏文義教唆他與王正浩、綽號「哈比」的男子縱火，王正浩隨後也坦承，但夏文義仍然否認。
王正浩與葛姓少年供稱，當日凌晨4點多，夏文義及在逃的李宗偉一起喝酒，夏表示在卡拉OK被老闆羞辱，主張放火燒店，李宗偉則認為只要砸店就好。最終，夏接受友人「哈比」提議，決定以汽油彈縱火，由王正浩、葛姓少年及哈比買汽油裝入維士比空瓶，做成3個汽油彈，於傍晚前往卡拉OK，3人點燃汽油彈丟向地下室，引發大火。
最終，夏文義跟王正浩被判處死刑，隔年就槍決。葛姓少年則被判處15年有期徒刑，跟王正浩與葛姓少年一起縱火的「哈比」，則一直沒被逮捕。建議夏文義不要縱火的李宗偉被判無罪。至於鎖住頂樓逃生門的陳姓男子，因過失致死罪被判處2年有期徒刑。
詭異的是，縱火案發生後，各種靈異傳聞滿天飛。有民眾表示，經過大樓時，看到白影從漆黑窗戶一閃而過，晚上還能看見有人影走動，甚至在深夜中，聽見驚慌逃跑和此起彼落的呼救聲，但抬頭一看，卻什麼都沒有。從此九龍大樓被高雄民眾稱為「高雄第一凶宅」。
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