接著沈氏兄弟一個人開小貨車、一個人開贓車，離開宜蘭，沈文賓一路逼問潘女自己妻子的下落，潘沒給答案，還與沈發生口角，下了樹林交流道後，沈氏兄弟把車開到三鶯大橋下方的堤防邊，沈文賓特別下車查看地形，覺得不適合動手，所以又往桃園大溪移動。
到了大溪產業道路的盡頭之後，沈文賓先用膠帶綑綁呂男的雙腳，之後將他帶下車，並面朝下將他推入灌溉用的圳溝，接著把他的頭往水裡壓，呂因手腳遭綑綁，無法掙脫，最後窒息死亡，接著沈文賓又用同樣的方式殺害潘女。2人死亡之後，沈氏兄弟合力把屍體拖回小貨車，再丟棄死者的隨身物品及監視器主機，最後將載有屍體的小貨車開到三峽恩主公醫院停車場。
由於罪證確鑿，檢方很快依殺人等罪嫌，起訴沈氏兄弟，不過，案件進入法院審理之後，沈文賓卻翻供，宣稱潘女及呂男是自願跟他去找沈妻，但法官並未採信，認為沈氏兄弟犯案前先偷車，又帶長槍、甩棍、膠帶闖進檳榔攤，並綑綁2人雙手、拔走監視器主機，根本是預謀強押2人。
另一方面，法醫的解剖報告也支持檢警的主張，因潘女雙手有束縛痕跡，呂男雙手、雙腳也有束縛痕跡，沈氏兄弟是有計畫押走2人，之後下手殺害，並非意外造成2人落水，法院最後根據相關證據，依殺人等罪判沈文賓死刑、沈文夏19年徒刑定讞，兄弟倆目前都關在牢裡，弟弟服刑、哥哥等待槍決。
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