警方鑑識人員在彤彤的內褲上採集到血跡以及可疑的生物跡證，並將她臉上的膠帶收集起來，一併送往鑑識中心，這些膠帶看起來應該是事先準備好的，因此沒有採到指紋，也顯示凶手是計畫性犯案，案情始終無法突破，成了懸案。
偵辦這起命案的其中1名警官，在接待1位來自國外友人的場合，國外友人在其辦公室閒聊時，無意間看到牆上貼著印有彤彤照片的查緝專刊，他的表情突然變得嚴肅，對著警官說：「我見過這個人！」他進一步解釋，原來彤彤曾在夢中向他訴說自己遭姦殺，凶手臉型方正、皮膚黝黑、眼睛是雙眼皮，希望他能幫忙緝凶，但線索實在太少，案情始終無法突破。
一直到10年後，台北警方受理一起家暴性侵案件，意外發現涉嫌性侵女兒的曹姓男子，其DNA檢體與當年基隆少女姦殺案的凶手吻合，警方出示刑事局的檢驗報告，曹看過後當場認罪，並痛哭失聲，還說這幾年都睡不好，希望法官判他死刑。
曹男供稱，他喝酒後就會想發洩，根本沒辦法控制自己的行為，開計程車那幾年間，一共犯下50多起性侵案，包括彤彤姦殺案。
法院審理後，認定曹男為逞私欲，姦殺未滿14歲的少女，手段凶殘，沒有教化的可能性，將他判處死刑定讞，2015年槍決伏法。
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