愛知県蟹江町母子3人殺傷事件
一方でLは、犯行後も万引きなどの軽犯罪を繰り返していた一方、後述のようにDNA型鑑定が行われるまで捜査線上に浮上することはなく、2011年(平成23年)3月には5年間在学した三重大学を卒業した。また、腎臓病の治療や婚約者の女性と会うことなどを理由に、度々中国に帰国しており、多い年には年3回帰国していた。
三重大卒業後、Lは2011年4月に新卒で三重県亀山市の自動車部品メーカーに就職し、部品検査・組み立てなどの部署で勤務しながら、研修生の通訳を担当していた。当時の勤務態度は真面目で、同じ中国人研修生の同僚とも良好な関係を築き、休日は若手社員とともにフットサルを楽しんでいた。また、就職後には中国にいる交際相手女性を日本に呼び寄せ、結婚する計画を立てていた。
しかし2012年(平成24年)春、Lは「結婚したいので昇給してほしい」と会社に相談し、同僚たちに転職を示唆するなどした。結局、Lは上司らの慰留を断り、同年6月には「家のリフォームの仕事をする」と言って会社を退職。そして、より高給職を求めて三重県外の建設関係会社に転職したが、その仕事もすぐに辞め、同年8月には名古屋市内で放置自転車を盗んで乗車していたところ、愛知県警の警察官に職務質問され、所轄の警察署で事情聴取を受けた。しかし被害が軽微だったため、県警はLの身元確認はしたものの、逮捕・書類送検などの刑事手続きや、DNA型の採取などは行わず、警察内部だけで処理する「微罪処分」に処した。
「現場から(後に犯人Lと判明する)男の逃走を許す」「被害者Aの遺体発見が遅れる」「遺留品の公開・警察犬の投入などが遅れる」など、さまざまな不手際で捜査が後手に回ったことにより、事件発生から1か月後(2009年6月)時点でも犯人像・犯行目的は絞り込み切れず、捜査は難航した。事件から半年が経過した2009年11月2日までに、特捜本部には約300件の情報提供があり、捜査対象者は約5,400人に上ったが、いずれも犯人の特定には結びつかなかった。事件から3年となる2012年(平成24年)5月2日時点で計526件の情報提供があったが、その後も犯人に結び付く情報は得られず、事件の記憶風化から情報提供数は減少し続けていた。
警察庁は2009年12月8日付で、本事件を捜査特別報奨金制度対象事件に指定し(制度開始から37件目)、犯人逮捕に結びつく有力情報の提供者に最高300万円の懸賞金を支払うことを決めた。当初の期限は同月10日から1年間で、愛知県警管轄の未解決事件としては豊田市女子高生殺害事件(2008年発生)以来だった。その後、被疑者Lの逮捕前日(2012年12月6日)に愛知県警は本事件について、同月9日付で期限が切れる捜査特別報奨金制度指定の延長を断念することを発表した。実際にはこの時点で既に被疑者Lの存在が捜査線上に浮上してはいたが、表向きの理由は「期限延長に向けて警察庁と協議したが、情報提供件数が減少しているため延長申請を断念した」というものだった。
特捜本部は事件発覚翌日(2009年5月3日朝)から改めて現場検証を行い、和室の押し入れ下段に押し込められている母親Aの遺体を発見した。また、A宅の洗濯機には血液の付着した衣服が入れられていたことも確認され、室内からはパーカー・凶器(モンキーレンチおよびクラフトナイフ)・防寒用手袋・マスクといった遺留品のほか、猫(Aが飼っていたペット)の死体も発見された。
被害者Cは事件当初、「犯人にパーカーで顔を隠されたので、犯人の顔はわからなかったが、海部地域とは違うイントネーションの日本語で現金を要求された」と証言していた。一方、室内で発見された遺留物の中に、被害者母子とはいずれも異なるデオキシリボ核酸 (DNA) 型が検出された。特捜本部はそのDNA型を警察庁のデータベースで照会したが、この時点では合致する型は発見できなかった。その後、唾液・汗などを含めた室内の遺留物を鑑定したところ、被害者3人全員の血液型(A型)とは異なるO型の血液型血痕が検出された。一方で現場の複数箇所からは手袋の跡が見つかったが、遺留品からは犯人の指紋は発見されなかった。
2018年(平成30年)7月12日に最高裁判所第一小法廷(木澤克之裁判長)で上告審口頭弁論公判が開かれ、弁護人は強盗の計画性を否定したほか、Lの訴訟能力を否定する旨も主張し、死刑回避を主張した。
2018年9月6日に上告審判決公判が開かれ、最高裁第一小法廷(木澤克之裁判長)は一・二審の死刑判決を支持して被告人L側の上告を棄却する判決を言い渡したため、被告人Lの死刑判決が確定することとなった。被告人Lおよび弁護人は同判決に対し訂正を申し立てたが、最高裁第一小法廷(木澤克之裁判長)の決定(2018年10月2日付)で棄却されたため、翌日(2018年10月3日)付で死刑判決が正式に確定した。