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2010年8月20日に杉並区内の自宅で里子の3歳女児を虐待して死亡させた傷害致死被疑事件の被疑者として、1年後の2011年8月20日に警視庁に逮捕、同年9月9日、東京地検により起訴された。2012年6月26日、東京地方裁判所で裁判員裁判による初公判が開かれた。彼女は暴力はふるっていないと無罪を主張した。検察側は遺体には暴行でしかできないような傷があったこと、暴行を加える機会があったのは彼女だけだと主張した。
一方、弁護側は被害者と彼女の双方に一切接触した痕跡が無かっただけでなく、被害者の衣類に里父以外の男性のDNA型を持つ付着物があったこと、また、家族にはいないB型の毛髪が複数本、家の中から見つかったことから、家族以外の第三者が暴行した可能性があると主張した 。
同年7月10日、検察側は「暴行は執拗かつ苛烈。被告は犯行を否認し反省の態度はない」として懲役10年を求刑、同月13日、東京地裁は「外部の者の犯行だとすると不合理な点があり、機会があったのは被告人だけだった」「事故死であるかのように偽装工作までしており、刑事責任は極めて重い」として鈴池被告に懲役9年の実刑判決を言い渡した が控訴。2013年3月26日には一審の東京地裁判決を支持し、東京高裁も懲役9年の判決を下した。
これに対して遊魚側は判決を不服として上告したが、最高裁が2014年2月18日付でこれを棄却したため、二審での判決が確定した。