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直到 2016 年李男、陳女落網，警方詢問長子下落時，兩人一度誆稱因養不起把孩子送人收養，由於兩人說詞含糊，加上男童的胞姊在訊問時曾透露弟弟早就被父親打死，李男在警方進一步訊問下，才坦承長子在 2013 年間被他毆打成傷，而夫妻倆竟未將他送醫，而是任由長子在地上躺了約一星期後死亡，再交由李男的父親、也就是男童的爺爺棄屍。
檢警進一步查出，李、陳兩人在 2007 、 2008 年所生的一對子女均已死亡，其中次子在 2007 年底左右就遭李男毆打死亡，並棄屍於桃園龜山，至今未尋獲遺骸；次女則在隨父母逃亡至雲林崙背後，於 2009 年間猝死，遺體被埋在住處後方的空地，去年 4 月間由檢警挖出。
此外，檢警調查時，李男和陳女身邊共有 3 名子女，除 13 歲的長女外，兩人堅稱另外兩名幼童就是 11 歲次男和 10 歲次女，只是發育遲緩所以體型比較瘦小，檢警請醫師檢測後，確認兩童是他們的么子、么女，李男和陳女並未幫兩童申報戶口，而是讓他們頂替死亡的次子、次女的身分生活。
雲林地方法院 31 日宣判，法院認為李男應知毆打可能傷害幼童甚至致死，卻喪失人父應有的愛子之心，陳女也未盡母親責任，放任李男打孩子，見長子受傷，竟僅因自己具通緝身分而未將他送醫，也不買藥物為其治療，讓長子躺臥地板多日後身亡，最後依傷害致死罪判處李男 10 年徒刑、依遺棄致死罪判陳女 7 年 6 月徒刑，知情且協助棄屍的李男父親則因身患重病，且因愧疚長期受精神折磨，目前已癱瘓在安養院內療養，將他判刑 2 年並宣告緩刑 5 年。
至於次子死亡部分，由於無人目睹李男毆打小孩，加上找不到遺體，無法釐清死因，因此判李男傷害致死無罪；遺棄 3 名子女遺體部分，李男、陳女則被判 1 年 6 月至 2 年 6 月不等的徒刑，再加上偽造么子、么女出生證明的偽造文書刑責，李男共被判刑 16 年 7 月，應執行 14 年；陳女共被判刑 11 年 4 月，應執行9年。
