冯氏赶来后说：“李秀才曾和梅香有过约定，李秀才两年之内若能筹银百两替梅香赎身，她便嫁给他。可时过两年，并无李秀才半点音讯，梅香苦等他不来，心灰意冷之下便答应了嫁给别家公子。怎料李秀才听说后找上门来，要我成全他们。可我已经收了别家的聘礼，只好让张三将他赶走。”
到这时，黄忠义还是没有头绪，便带领众人往回赶。途中，冯氏不小心摔倒，喊道：“张山，快把我扶起来！”一个高个汉子忙把她扶了起来。
夜里，黄忠义辗转反侧。忽然，他发现一个疑点：黄四和李秀才去翠香阁闹事，都是被张三赶走的，而今天冯氏摔倒喊的却是张山。黄忠义越想越睡不着，便爬起来，叫上衙役，直奔翠香阁。经过询问，黄忠义得知张山是张三的表弟，这两日张三病了，张山替他顶班。张三早不生病、晚不生病，偏偏在梅香被害后生病，莫非张三……想到这里，黄忠义命衙役把张三带到县衙，涉案人等也一同被带去。
在回县衙的路上，黄忠义仍在思考着案子：李秀才穿的衣服明显短些、肥些，王老汉也说抓伤黄四的人个子不高、微胖，那张遗书字迹潦草，一个秀才哪能写出那样的字，肯定有人陷害黄四和李秀才，而此人必定是翠香阁的人，知道梅香与两人之间的关系……
涉案之人全都带来后，黄忠义眼睛一亮：张三个子不高，稍显肥胖，眼神流离，“来人，脱掉他的衣服！”黄忠义喝道。衙役扒开张三的衣服后，一道道结着痂的血痕顿时呈现在众人眼前。黄忠义猛地一拍惊堂木，令他招出杀人经过。但张三抵死不认。
黄忠义命衙役把穿在李秀才身上的那件衣服穿到了张三身上，正合适;又把掉在梅香床上的那个纽扣拿来，正是那件衣服上掉下的;将李秀才身上的遗书和张三曾经写过的字作比较，字迹完全相符;黄四、李老汉也指认了张三;冯氏看了看衣服，说这衣服是她半年前买给张三的。
张三见再也无法抵赖，只好招了。原来张三前天喝醉后见梅香房间的窗子没有关牢，就生了淫念，爬进她的房间。梅香惊醒，誓死不从。张三怕她把人喊来，便掐住了她的脖子，把她掐死后强奸了她。张三把梅香的尸体扔到荒地后，怕官府查到他身上，便把与梅香有瓜葛的黄四的脸抓破，让他引起官府的注意。见黄忠义没上当，他又想起一直深爱梅香的李秀才，嫁祸于李秀才……