下，众人纷纷道出王三幺的种种恶行，他阴险歹毒，欺男霸女。于知县反复斟酌案情，觉得金玉玄作案的可能性不大，毕竟有人在撮合他们，此时施暴不合情理，而王三幺的嫌疑很大。他看着血书，突然发现“金玉玄”三字似乎是由“王三幺”改动而成。他请来书吏核对笔迹，书吏表示大体相同，但细微处难以分辨。于知县更加确定了自己的猜测，立即派人缉拿王三幺，随后亲自前往奶奶庙。
公堂之上，王三幺跪在地上，一脸横肉，眼神中透着惶恐不安。于知县厉声喝问他是否知道自己的罪行，王三幺佯装不知。于知县拿出血书，指出上面写着他的名字。王三幺抬头一看，笑着说上面写的是“金玉玄”，不是自己。于知县大笑，向众人解释“王三幺”三字是如何改成“金玉玄”的，众人一片哗然。王三幺仍狡辩，称这只是巧合，不能以此断定他是案犯。于知县微微一笑，说要让他心服口服，随后带着王三幺前往奶奶庙。
一进庙门，王三幺便浑身打颤。于知县将他推到香案前，问他是否看到香案尘土上的字迹，隐约能看到“王三幺…”。于知县称洪月娥的血书是铺在这香案上写的，字痕留在了尘土上，质问王三幺为何只改血书，不改香案上的字迹。王三幺瞬间瘫倒在地。于知县怒目圆睁，王三幺见证据确凿，终于招供。
原来，王三幺早就垂涎洪月娥的美貌。之前被金玉玄打了一棒后仍不死心。一天晚上，趁金玉玄外出，他用“迷魂香”迷晕洪月娥，入室行奸。洪月娥醒来后羞愤欲绝，连夜跑到奶奶庙，向观音菩萨哭诉遭遇，咬破手指写下血书后悬梁自尽。王三幺一直尾随其后，看到血书后，因害怕报复，心生毒计，将“王三幺”改成“金玉玄”，想嫁祸给金玉玄。
王三幺在供书上画押后，于知县长笑一声，告诉他那香案上的尘土是自己后来撒的，字也是自己写的，只是用计诈他，没想到他这么容易就露出马脚。至此，这起血书奇案真相大白，王三幺得到了应有的惩罚。