更让警方笃定的是，案发之后，该男子多次主动浏览天长市政府官方网站，频繁关注本地新闻与案件通报，持续跟进碎尸案的侦破进展，心理状态极度反常。诸多反常迹象足以证明，该男子即便不是真凶，也必然与陈永芳的失踪被害有着密不可分的关联。
警方立刻对网名为瘦西湖的男子展开深度身份核查，最终确认其真实身份为顾兆安。顾兆安出生于1967年12月26日，大专学历，原为国企职工，企业改制后下岗待业，婚姻状态离异，独自居住在扬州市涵江区某小区三楼，儿子就读寄宿学校，日常独居独处，拥有充足的独立作案与藏尸空间。
顺着顾兆安的身份线索，警方进一步锁定关键物证与轨迹。4月1日下午三点五十七分，陈永芳离校失踪的关键时段，一辆车牌号为苏KG0962的白色桑塔纳轿车，出现在学校周边路段，存在疑似接送、劫持受害者的嫌疑。核查车辆权属信息后，该车车主正是顾兆安。
车辆轨迹监控进一步印证了嫌疑。4月2日下午，这辆白色桑塔纳从扬州出发，一路驶向安徽天长，4月5日才返程归扬，全程行车轨迹、出行时间，与抛尸时间、抛尸地点完全吻合。多条铁证相互串联，顾兆安的作案嫌疑彻底坐实。
为避免嫌疑人畏罪潜逃、销毁剩余证据，皖苏两地警方迅速联动，全副武装、荷枪实弹开展抓捕行动。4月14日下午四点十四分，抓捕警力直扑扬州市涵江区顾兆安的居住小区，成功将其当场抓获。
落网后的顾兆安没有丝毫慌乱，神情异常平和淡定，面对上前上手铐的民警，只是轻声示意无需如此严肃。看似平静的神态之下，掩藏着残忍罪恶的真相。审讯初期，顾兆安心存侥幸，百般抵赖拒不认罪，可面对警方罗列的完整轨迹、DNA物证、行车记录等一系列铁证，他最终彻底放弃抵抗，如实供述了自己杀人碎尸、跨区抛尸的全部犯罪事实。
根据顾兆安的供述，他自幼家境普通，却天资聪颖，求学阶段成绩始终名列前茅，是邻里眼中的优秀学子。专科毕业后顺利进入国企工作，薪资待遇优厚，一度是全村走出的佼佼者。2003年，他花费十万积蓄购置私家车，生活安稳顺遂。可2004年企业改制裁员，他不幸下岗，每月仅能领取一千五百元基本生活费，生活质量一落千丈。
生活的落差、经济的压力，让他心态逐渐失衡，夫妻矛盾不断激化，最终婚姻破裂、夫妻离异。自此之后，顾兆安独居度日，无所事事，整日居家上网消磨时间，偶尔会通过网络结识陌生女网友，寻求短暂的慰藉，生活状态愈发颓废消极。
2007年4月1日下午，顾兆安居家登录QQ下棋闲逛，偶然收到陈永芳的好友消息。彼时的陈永芳网名为红梅花儿，年轻活泼，谈吐轻松。简单闲聊几句后，顾兆安直白提出线下见面的想法，言语露骨，意图轻薄。
让他意外的是，陈永芳没有拒绝，反而欣然应允。恰逢当日是愚人节，顾兆安心存疑虑，主动询问对方是否蓄意玩笑欺骗自己。为表诚意，陈永芳主动告知个人手机号码，敲定线下见面事宜。
随后顾兆安驾驶白色桑塔纳，前往扬州某高校南大门电话亭旁等候，顺利与陈永芳碰面。当日的陈永芳打扮精致，容貌清秀，体态丰满，指尖精致的紫荆花美甲、下唇小巧的美人痣，都与警方勘查的死者特征完全一致。
碰面后，顾兆安将陈永芳带回自己的独居阁楼，二人发生亲密关系。事后两人下楼来到客厅，无所事事的陈永芳随手拿起顾兆安的手机翻看。这个随意的举动瞬间激怒了顾兆安，他当即厉声质问对方为何私自翻看他人私人物品。
小小的争执瞬间升级，二人言语冲突不断激化，彻底撕破脸皮。争执过程中，陈永芳年轻气盛，直言要找人教训顾兆安，情绪激动之下，随手拿起身边的菜刀做出威胁姿态。
过激的举动彻底点燃了顾兆安的怒火，常年心态压抑的他瞬间丧失理智，彻底失控。他随手从鞋柜旁拎起沉重的哑铃，朝着陈永芳的头部狠狠猛砸。猝不及防的重击之下，陈永芳当场倒地，失去生命体征。
杀人之后，顾兆安陷入极度的慌乱与恐惧。他快速清理现场血迹，冲洗卫生间痕迹，换下沾染血迹的衣物，甚至强装镇定，前往前妻家中接送儿子上学，刻意伪装正常生活状态，掩盖自己的滔天罪行。
为了拖延时间、掩盖死者失踪真相，他拿起陈永芳的手机，模仿其语气给同学发送请假短信，谎称自己前往仪征治疗近视眼，需要请假数日，拜托同学代为向老师报备。不知情的同学没有丝毫怀疑，成功帮他掩盖了罪行，为他的毁尸抛尸争取了充足时间。
稳住身边人后，丧心病狂的顾兆安开始彻底的毁尸灭迹。他残忍肢解受害者遗体，将尸块分装在塑料餐布与方便袋中，精心打包藏匿。4月2日下午，他驱车跨越皖苏两地，奔赴安徽天长白塔河，趁着无人之际，将所有尸块全部抛入河道之中，妄图借助河水掩盖罪行，彻底销毁所有痕迹。
杀人抛尸后的十几天里，顾兆安终日活在恐惧与煎熬之中，日夜惶恐难安，夜夜噩梦缠身，时刻担心罪行败露、警方上门抓捕。直到被警方抓获的那一刻，悬在心头的巨石终于落地，紧绷多日的神经彻底松弛。
在看守所羁押期间，顾兆安满心悔恨，多次向管教民警哭诉忏悔。他坦言自己对不起无辜遇害的女孩，对不起年幼的孩子，对不起所有亲人，一时冲动犯下滔天大罪，毁掉两个家庭的一生，可所有的悔恨，都再也无法挽回逝去的生命。
2008年2月18日，安徽省滁州市中级人民法院对此案作出一审判决，顾兆安故意杀人、分尸抛尸罪行极其恶劣，手段残忍、情节严重，依法判处死刑，剥夺政治权利终身。一审宣判后，顾兆安不服判决，当庭提出上诉。
2008年6月16日，安徽省高级人民法院依法审理后，驳回上诉、维持原判，并依法报请最高人民法院核准死刑。2008年12月18日中午，罪大恶极的顾兆安在安徽天长依法执行死刑，这场横跨皖苏两地、轰动一时的梅花碎尸案，最终尘埃落定。