警方訊問鄭姓少年，他表示自己只是隨口亂講，並未縱火，因無直接證據，警方只能短暫拘留，所幸不久後，警方找到目擊者看到的計程車，司機說，案發當晚曾載4名年輕人前往帝王飯店，其中2人下車，1人留車上，另1人站在車子旁接應，司機也認出其中1人就是鄭姓少年。有了關鍵證詞後，警方再次偵訊鄭姓少年、突破心防，他坦承參與犯案，並且清楚交代犯案經過。
警方訊問鄭姓少年，他表示自己只是隨口亂講，並未縱火，因無直接證據，警方只能短暫拘留，所幸不久後，警方找到目擊者看到的計程車，司機說，案發當晚曾載4名年輕人前往帝王飯店，其中2人下車，1人留車上，另1人站在車子旁接應，司機也認出其中1人就是鄭姓少年。有了關鍵證詞後，警方再次偵訊鄭姓少年、突破心防，他坦承參與犯案，並且清楚交代犯案經過。
鄭姓少年說，他與友人王金定、陳東榮、林志鴻聚會時，談到自己被帝王飯店的員工耍，想要報復，王則提議放火洩憤，其他人點頭同意，之後大家分頭準備犯案工具，鄭買汽油、王將多根火柴綑成一束、陳動手縱火、林負責接應。
準備好之後，4人搭乘計程車抵達帝王飯店，林志鴻、王金定留在車旁邊，鄭姓少年與陳東榮下車行動。鄭先將裝有汽油的塑膠袋交給陳，由陳將塑膠袋投向一樓通往地下室的出入口，再點燃火柴束，而汽油沿著樓梯往下流，火勢瞬間在地下室與一樓蔓延，一夥人犯案後，立刻跳上計程車逃逸。
由於起火點正好切斷逃生動線，濃煙又順著樓梯往上竄，導致傷亡慘重，鑑識結果顯示，不少罹難者是在混亂中受困、被濃煙嗆昏，最後被火燒死，還有不少人是一氧化碳中毒死亡。
掌握鄭姓少年的供詞之後，警方很快逮捕王金定、林志鴻，不過，陳東榮卻逃逸無蹤，最後遭到通緝。由於罪證確鑿，檢方迅速將鄭、王、林3人起訴，法院審理後，將提議放火的王判處死刑定讞，同年槍決伏法；林判處無期徒刑；鄭姓少年因未成年，最後只遭判15年，2人入獄服刑，多年後陸續假釋出獄。不過，陳東榮依舊逍遙法外，一逃將近25年。
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