界捕房进一步拘捕若干嫌疑人，经沪宁车站的外国职员辨认，认出凶手武士英（真名吴福铭）。搜查应桂馨家宅，又搜得手枪一柄，枪内余弹两枚，经检验与宋教仁体内取出的弹头匹配。从应桂馨家宅搜出的信件中以及从电报局取得应桂馨发往北京的电稿中，发现国务总理赵秉钧的秘书洪述祖致电应桂馨说过：「毁宋酬勋，相度机宜，妥筹办理。」3月14日，应桂馨回洪述祖的「寒电」电文是：「梁山匪魁四出扰乱，危险实甚，已发紧急命令，设法剿捕之，乞转呈，候示。」3月18日，洪述祖复应桂馨电：「寒电立即照办。」3月19日，洪述祖又电催应：「事速照行。