大阪・愛知・岐阜連続リンチ殺人事件 主犯格3人の刑事裁判
控訴審は2005年8月19日の公判で結審した。同日、検察官は「4事件の結果はあまりにも悲惨で重大。木曽川事件は殺人罪が成立する」「3被告人の役割に差はなく、死刑が相当だ」と主張し、改めて3人全員への死刑適用を求めた。一方で3被告人の弁護人はそれぞれ各被告人の事件における主体的な役割を否定し、「一連の犯行は少年の未熟な集団が引き起こした最悪の結果だが、殺意・計画性はない。死刑や無期懲役は重過ぎる」と主張した。
2005年10月14日に控訴審判決公判が開かれ、名古屋高裁刑事第2部（川原誠裁判長）は第一審判決（被告人KMを死刑、KA・HM両被告人を無期懲役）を破棄し、KM・KA・HMの3被告人全員をいずれも検察側の求刑通り死刑に処す判決を言い渡した。少年事件で高裁が死刑を宣告した事例は1996年の東京高裁判決（市川一家4人殺害事件の控訴審判決 / 2001年に死刑確定）以来で、最高裁に資料が残る1966年以降では同一事件で事件当時少年だった複数の被告人に死刑が宣告された事例は初だった。
名古屋高裁は判決理由で、木曽川事件について「被害者Bの死因は厳密には断定できないが、硬膜下血腫による脳圧迫である可能性が最も高い。暴行により意識が低下し、外からの刺激に対しても緩慢・微弱な反応しかできないほど重篤な状態に陥っていた被害者Bを被告人らが堤防から約10 m以上下の河川敷まで落とし、さらに体を約10 m以上引きずって河川敷に放置した行為は明らかにその死期を一層早めるもので、その行為が殺人の実行行為性を有することは明らかだ」と認定し「検察官の『木曽川事件では3被告人全員に対し、作為犯としての殺人罪が成立する』とする事実誤認の論旨は理由があり、原判決はその点で全部の破棄を免れない」と結論付けた。その上で、各被告人の役割について以下のように事実認定した上で、「『永山基準』に照らしても3被告人の刑事責任はいずれもこの上なく重大で、死刑を選択することも誠にやむを得ないと言わざるを得ない」と結論付けた。
土本武司・白鷗大学法科大学院教授（刑事法）は本判決について「少年法は18歳未満への死刑適用を禁じているが『18歳になったばかりだから死刑適用を控える』という判断は誤り。家裁が『刑事処分相当』として検察官へ逆送した以上は成人と同様に扱うべきで、本判決は妥当だ。本事件のように複数人が一体となって犯行に及んだ少年事件においては今後、本判決が量刑判断のモデルになるだろう」と評した一方、沢登俊雄・國學院大學名誉教授（刑事法）は「日本は1994年に少年への死刑適用を禁じた『北京規則』を前文に含む『児童の権利に関する条約』を批准しており、少年事件への死刑はこの精神に著しく反する。今後は（被告人側が上告した場合に）最高裁が北京規則の精神を尊重して死刑適用を縮減する方向を打ち出すことが望ましい』と指摘した。また『中日新聞』は判決翌日（2005年10月15日）の朝刊にて「少年犯罪への死刑適用や矯正の可能性、被害者遺族の心情などをめぐり国民一人一人が問いかけられる判決だ。犯罪の発生・矯正の実情や国民感情を踏まえて死刑や少年犯罪に対し、きめ細かい論議を続けたい」とする社説を掲載した。
3被告人は死刑を宣告されると動揺を見せた一方、被告人HMは退廷時に被害者遺族へ頭を下げた。一方で長良川事件で殺害された被害者Cの両親は判決後に「裁判所は実態をちゃんと見分けてくれた」と述べた一方、同様に犠牲になった被害者Dの兄は「極刑が下っても弟は帰ってこない。自分たちの苦しみ・悲しみは一生癒やされない。被告人らは『生きて償いたい』というが、殺された弟たちはもっと『生きたい』という思いが強かったはずだ」と話した。
被告人KA本人は判決前日に「言い渡された刑に服する」と話していたが、KAの弁護人は「KAの矯正可能性に言及せず、『KAは兄貴分として犯行を主導した』と認定した点には納得できない」と表明し、10月18日付で最高裁判所へ上告した。また、3被告人の弁護人らは2005年10月21日付で控訴審判決に対し『少年らによる集団犯罪という特殊性を無視し、最も重要な少年らの矯正可能性について全く検討していない判決。名古屋高裁は本件の真相・実態の究明を放棄しており、到底是認できない」とする声明を発表した。
被告人HMも10月24日付で上告したほか、第一審と同様に死刑を言い渡された被告人KMの弁護人は判決後に「最低最悪の裁判だ」と感想を述べ、10月26日付で上告した。上告直後の2005年11月に被告人HMは名古屋拘置所で姉と面会し、差し入れの衣類を受け取った。
2010年（平成22年）7月8日までに最高裁判所第一小法廷（桜井龍子裁判長）は3被告人 (KM・KA・HM) の上告審について「翌2011年（平成23年）2月10日に口頭弁論公判を開廷する」と指定した。
2011年2月10日に最高裁第一小法廷（桜井龍子裁判長）で上告審口頭弁論公判が開かれ、弁護人が「控訴審判決は少年の精神的未熟さを考慮していない」などと主張して死刑回避を求めた一方、検察官は上告棄却を求め結審した。その後、最高裁第一小法廷は2011年2月21日までに上告審判決公判期日を「2011年3月10日」に指定した。
2011年3月10日に上告審判決公判が開かれ、最高裁第一小法廷（桜井龍子裁判長）は3被告人全員 (KM・KA・HM) に死刑を適用した控訴審判決を支持し、3被告人の上告をいずれも棄却する判決を言い渡した。これにより初公判から16年にわたった刑事裁判は、犯行当時少年だった3被告人の死刑が確定することで終結することとなった。少年事件で死刑判決が確定した事例は市川一家4人殺害事件の少年死刑囚（事件当時19歳・2001年死刑確定 / 2017年死刑執行）以来、最高裁が把握している1966年以降では10件目だった。また戦後の少年事件で複数の被告人に対し死刑が同時に確定した事例は史上初だった。
被告人KMは名古屋拘置所内のラジオ放送で判決内容を知り、判決翌日（2011年3月11日）午前には名古屋拘置所で弁護人と面会して「少年事件への厳罰化と受け止めた。判決は政治的な判断」という趣旨の感想を伝え、再審請求の希望を口にした。また、同日午前に別の弁護人と面会した被告人KAは判決について「重く受け止めている」と話したほか、同日には青木理とも面会し「被害者遺族の心情を考えれば結果的に上告が棄却されたことは仕方がないとは思うが、やはり『生きたい』という思いもある。事件当時、少しでも勇気を出して『やめよう』などといえなかったことなどへの後悔もある。判決は結果だけで事件の内容を見ておらず（自身が『兄貴分』と認定された点など）納得がいかない点がある。事実に基づいて裁きを受けたかった」とコメントした。この時、青木は被告人KAの顔写真などを撮影し、その際の写真3枚が写真週刊誌『FRIDAY』（2011年5月27日号 / 2011年5月12日発売・講談社発行）に掲載されたが、この件を受けて法務省は同月30日付で「拘置所は撮影機器の持ち込みが禁止されており、写真掲載は遺憾だ」などとする抗議文を同誌編集者宛てに送付したほか、名古屋拘置所長も2011年5月30日付で青木宛に「面会室内への撮影機器などの持ち込み禁止に反し、刑事施設に収容されている被告人のプライバシー保護にも重大な問題を生じかねない」とする抗議文を送った。
3被告人の弁護人側は2011年3月22日付で上告審判決を不服として最高裁第一小法廷に判決の訂正を申し立てたが、最高裁第一小法廷の決定（同月30日付）により申し立てはいずれも棄却された。これにより、2011年4月1日付で3被告人の死刑が確定した。