葛毕氏没有下毒，自然无从回答毒从何来。刘锡彤现场讯问无果，遂将其带回县衙严刑拷打，据《申报》披露，葛毕氏所受之刑乃是“烧红铁丝刺乳，锡龙灌水浇背”，这种流传至今的酷刑，想想都令人不寒而栗。其残忍程度可见一斑。当然，以葛毕氏的姿色，施刑者会不会用什么别的手段来代替就不得而知了。
酷刑之下，什么样的供词都不难得到。站在葛毕氏的角度——刘锡彤既已“确认”葛品连死于毒杀。自己又被“确认”为凶手，而市井间沸沸扬扬的自己与杨乃武的流言，葛毕氏必然也是知道的，于是乎，诬攀杨乃武。就成了葛毕氏在酷刑之下，“理所当然”的选择。
举人杨乃武随后被带至县衙。按照葛毕氏的口供，杨系十月初五给了她砒霜，但杨乃武有充分的证据证明自己十月初五因事外出，并不在余杭城内。案情开始出现重大疑点，严重偏离刘锡彤“经验丰富”的“主观判断”。倘若刘锡彤能够抛弃先入为主的成见，及时重新审视案情，这一冤案或许可以就此打住。
但事实是：杨乃武的举人身份让刘锡彤颇为恼火，因为按照大乾律法，他无权对一个举人动用酷刑。刘采取的手段是将案子上报杭州知府衙门。要求革去杨乃武的举人身份。为掩饰己过，刘锡彤压下了杨乃武所提供的一连串证人的证词，未将其收入卷宗上呈知府衙门。
于是乎，杨乃武丧失了举人身份。酷刑之下，要什么就能有什么。只不过这一次动用酷刑的，换作了杭州知府陈鲁。杨乃武承认下毒之后，证据链条完整性的下一环就是砒霜的来源。杨只得攀诬了一家名为爱仁堂的药铺，并指认卖给自己砒霜的药铺老板名为“钱宝生”。
案情至此似乎已经水落石出。孰料传唤到堂的爱仁堂老板供称：自己并不叫“钱宝生”，而叫钱坦；更是从未卖过砒霜给杨乃武。案情至此再次出现重大疑点，倘若当时官员能够摒弃成见。重新审视案情，则冤案仍有可能澄清。但刘锡彤反而前去“诱供”证人钱坦，承诺只要他指证杨乃武，保证不追究他的任何责任。并威胁说：杨乃武已全部招供，如果钱坦拒绝指认，则有包庇之罪。如此，钱坦的“证词”也顺利到手了。一场证据链条完美的冤狱，就此完全成型。
彤郅十一年十一月初六，杭州府判决：葛毕氏因奸谋杀亲夫。处以凌迟之刑；杨乃武授意谋害他人亲夫，处以斩立决。这一判决被上报至浙江按察使衙门，请求批准。
浙江按察使蒯贺荪也是举人出身，对杨乃武放着大好的举人前途不顾，而为一个女子赔上自己的身家性命多少有些怀疑。但蒯贺荪为了省事，并未仔细核对案卷材料，而仅仅是把负责此案审讯全过程的余杭知县刘锡彤找来询问了一番。自然，刘锡彤给予按察使大人的，必然是拍着胸脯的无冤情的保证。于是，卷宗里那些疑点，譬如钱坦从未叫做钱宝生，就这样轻易地从按察使衙门滑过去了。随之，案卷被送至浙江巡抚衙门。
大乾朝的巡抚衙门是掌管一省事务的综合性衙门，事务繁多，在刑狱方面把关的能力和精力上，自然都不如专门负责刑名事务的按察使衙门。巡抚杨昌浚委派了一名候补知县去案发地做了暗访。而这名候补知县，则把暗访办成了“明察”——他在余杭县的一切行动，都依赖造就冤狱的知县刘锡彤安排。其结论，自然可想而知。
彤郅十二年十二月二十日，浙江巡抚杨昌浚以杭州府所判决的原罪名，将案件上报给了朝廷。
朝廷接到浙江巡抚的案情汇报的同时，也接到了杨乃武之姐杨菊贞进京申诉的申冤材料。申诉期间诸多曲折艰难，难以尽述，结果则众所周知：在朝廷持续长达一年多的压力之下，光旭二年十二月九日，刑部在北京海会寺公开开棺验尸，结论是：葛品连周身大小骨殖均呈黄白色，确认并非毒而死。
开棺验尸之后，冤案与否已经不存在争议。但朝廷如何决策，显然与真相无关——大批重量级的官员反对给冤案平反，譬如：虽然毒杀葛品连之罪已经洗清，刑部尚书桑春荣却继续嘱咐相关人员“研讯杨乃武、葛毕氏，强其自伏通奸罪”，仍然希望以此罪杀掉杨乃武与葛毕氏。
另一位刑部尚书皂保则认为：一手制造冤案的余杭知县刘锡彤，是大学士宝鋆的“乡榜同年”，所以必须保住刘锡彤。
反应最激烈的，或许是新任四川按察使丁直璜，他闻知验尸结果后大怒。在去四川上任之前，大闹刑部，“扬言于朝”，称：“葛品连死已逾三年。毒消骨白，此不足定虚实也”，认为刑部的验尸结论不足为凭，案件仍应维持原判。并威胁刑部尚书桑春荣：如果这样的铁案都可以翻过来，那将来就没有人敢做地方官了。——值得一提的是：丁氏曾因擅作主张处死仁曦皇太后宠爱的太监海德盛而以刚正之名享誉朝野。
朝廷最终宣布杨乃武葛毕氏无罪。但这个判决并没有获得朝廷内部重臣的认可，左季皋即是其一，他迅速找到机会，将在此案中被朝廷免职永不叙用的的前浙江巡抚杨昌浚再度保奏出山，以示抗议。
一桩明明白白的冤案，为什么会出现诸多朝廷重臣反对平反的局面？
杨乃武一案进京申诉后得以翻案成功，是多种因素综合作用的结果。同乡好友的资助，为申诉提供了经济