袁世凱做夢也想不到這件刺宋案只是三四天就被破獲。
宋死後的當天，黃興和陳其美就聯名致電上海的閘北警局和上海租界總巡捕，請其加緊偵探，緝捕兇手。當時上海電報局局長吳佩璜，是奉陳的命令擔任情報工作的同志，陳令吳詳查各方來往電報，發現了不少線索。同時有一個買賣古董字畫的河南人王阿發前往四馬路中央捕房報案，遂使這一駭人的政治謀殺案水落石出，真相大白。王在捕房說：
「十天前我在文元坊應桂馨的家裡兜賣古董，因為應是我的老主顧，平素很熟，應這天拿了一張照片叫我在某時某地把這個人暗殺掉，許以事成之後給我一千元作報酬，我因為只懂得作買賣，從沒殺過人，因此不肯承擔這件事。當時我並不知道照片上的人是誰？今天我在報上看見宋先生的照片，正是應桂馨叫我去暗殺的人，我相信如果找到了應，便可找到兇手。」
上海捕房根據王阿發提供的線索，於3月1日派偵探到湖北路迎春坊228號妓女胡翡雲（原名李桂紅）的家中捉到了應桂馨。第二天繼續搜查文元坊的應宅，又在宅內捉到了正凶武士英，就是他在車站開槍狙擊宋的，同時又搜出應桂馨和內務部秘書洪述祖往來的密電本及函電多起，五響手槍一支，還有其他證據多件。從這些證件中證明：
殺人的主使者是大總統袁世凱，同謀犯是國務總理趙秉鈞，擔任聯絡的是內務部秘書洪述祖，佈置行兇的是上海大流氓應桂馨，直接行兇的是失業軍痞武士英。
根據江蘇都督程德全、民政長應德閎後來製版公佈的刺宋兇手鐵證，有以下各種，足以證明上面幾個人與宋案有關：
一、民國二年一月十四日趙秉鈞致應函：密碼送請檢收，以後有電，直寄國務院可也（外附密碼一本，上面註明國務院應密，民國二年一月十四日）。
二、應寄趙的「應密冬電」內有：民黨主宋任總理。已由日本購孫、黃、宋劣史，印十萬冊，擬從橫濱發行。
三、民國元年二月一日，洪述祖致應桂馨函：大題目總以做一篇激烈文章方有價值也。二月二日洪致應函：弟須於事前逕電老趙索一數目。
四、洪稱應為弟，應稱洪為蔭之老伯。
五、二月四日洪致應函：冬電到趙處，即交兄（洪自稱）手，面呈總統，閱後頗喜，說弟頗有本事，既有把握，即望進行。
六、二月廿二日洪致應函：來函已面呈總統、總理閱過。以後勿通電國務院，因智（稱趙秉鈞）已將密本交來，統歸兄一人經理。
七、三月十三日洪致應電：毀宋酬勳位，相度機宜，妥籌辦理。
八、三月十四日應致洪「應密」寒電：梁山匪魁四出擾亂（按此系指宋在各大城市演說指責袁世凱），危險實甚，已發緊急命令設法剿捕之。
九、三月廿一日應致洪「川密」個電：匪魁已滅，我軍無一傷亡。
刺宋案破獲得如此迅速，絕非袁世凱所想得到，主要原因由於案子發生在上海，不是在袁勢力下。袁在此以前也使用過好多次政治暗殺，都得心應手，死無對證，除了辛亥年吳祿貞被刺一案前面已經提過而外，洩露在外的還有這麼兩則：
一是在南北和議成立後，革命志士羅明典、吳定安聯名發表告國人書，揭破袁的政治陰謀，不久有人到旅館去拜訪他們，表示敬意，以後便經常請他們吃酒看戲，一連有一星期之久。有一天那人又約了另一個人來，請他們在齊化門外二閘觀水，他們四人分別乘兩部馬車前往，走到城外荒僻地點，那兩個人抽出刀子把羅、吳二人殺害後拋屍而去。吳定安的朋友帥根坤找到了兩人的屍體，即向法院控告，法院置之不理。
另一則是清末年，河南人曾廣福兄弟四人，因為上書攝政王載灃被遞解回籍，民國成立後又因反袁再被遞解回籍，途中遭人暗殺，屍體沒有下落。
上述這類暗殺，因為被殺的人沒有背景和社會地位，所以死了不為人所關心。宋教仁不同了，他是赫赫有名的革命領袖，又是國民黨的領導人，他遭暗殺當然被全國甚至國際上所注意的。
依照前述的刺宋證據看來，袁刺宋不僅事先知道，且與趙秉鈞共同制定了暗殺計劃，通過洪述祖物色到應桂馨。應是個流氓頭子，洪於1月14日發給應一本密碼電本「應密」，令應直接和國務院通電聯繫，後來因為趙太忙，乃派洪述祖到上海和應接頭。洪赴上海接洽畢回到北京，把經過報告袁和趙，袁答應「毀宋酬勳位」，洪電應以後電報由洪轉，不要直接向國務院聯繫，怕國務院人多嘴雜，容易把機密文件洩漏。洪給應電報中要他作一篇「激烈文章」，就是催應提前動手的隱語。
應桂馨和武士英被捕後，在捕房中口供是：
應桂馨又名應夔丞，是「中國共進會的會長」，據應自稱共進會有會員一萬萬人。
武士英山西人，年22歲，曾在雲南當過營長，被裁後流浪來上海。他的供詞中說：「宋案是我一人下手，與應夔丞無關。」
應夔丞在辛亥革命前是青紅幫頭目，武昌起義時，幫會頗有貢獻，其組織改名共進會，自以有功，驕恣跋扈，為害地方，浙督朱瑞要拿辦他，黎元洪為之緩頰。應到湖北後又勾結軍隊，所行不法，黎亦通緝他，他乃投奔蘇督程德全，又曾赴北京商榷改組共進會，遂與洪述祖互相勾結。
洪述祖早年在台灣胡作非為，台灣巡撫劉銘傳擬將其正法，辛亥革命時在上海和應夔丞一塊，據說他小有文才，唐紹儀組閣時本有意任命他為內閣秘書長，後來發覺他不正派，才改派魏宸組，洪於是被趙秉鈞延攬為內務部秘書。
由於宋案急轉直下，不僅兇手被捕，而且鐵證如山，足以證明袁世凱、趙秉鈞都是主謀殺宋的人，使得袁、趙非常難堪，不得不做一篇遮蓋文章。這篇文章表面上看起來是一篇倒亂千秋的手筆，據說由「智多星」趙秉鈞想出「移屍嫁禍」的妙計。這篇文章是於3月26日以國務院名義通電各省，內稱：「據應夔丞23日函稱，上海發現一種監督政府裁判機關，其宣告文內列有宋教仁、梁啟超、袁世凱、趙秉鈞、汪榮寶等罪狀，特先判處宋以死刑，即時執行」云云。趙想以此轉移國人視線，把梁啟超、汪榮寶等風馬牛不相及的人物列為陪客，並且把殺人主使犯也擺在一起，以為這樣就能混淆事實，就能使人相信上海真有這樣一個暗殺組織，這個組織不但要暗殺國民黨領袖，也要暗殺其他政黨領袖，甚至還要暗殺北京政府的首腦。
袁為了表示「壞我棟樑」，乃命工商總長劉揆一以弔喪為名，到上海來疏通黃興。他殺了一個湖南人，卻請出一個湖南人到上海來疏通另一位湖南人。劉揆一也是國民黨，竟為了一個總長地位，不惜替袁作說客，黃興對劉毫不客氣，他弄得很沒趣，回到北京後便向袁稱病辭職。
上海地方檢察廳公然宣佈要票傳趙秉鈞出庭，這一來可把袁和趙搞得很頭痛，他們也妙，只好橫了心黑了臉，宣佈在北京破了一個暗殺組織，名叫「血光團」，黃興是團長，北京法院也要票傳黃興。袁的嫡系報紙《北京國報》公然用大字標題「偉人造反」，說湖北季雨霖謀反，是黃興主使。而國民黨的報紙則大字標題「總統殺人」以做報復。
應、武兩犯是於4月16日由上海租界的會審公堂移交給上海地方檢查廳看管的。江蘇都督程德全、民政長應德閎親自從南京到上海來，會同上海地方檢查廳長陳英，在上海交涉員署內執行檢查手續。
4月26日江蘇都督程德全、民政長應德閎發表通電把有關宋案的證件全部發表。袁命令北京的司法部通電否認地方長官有宣佈宋案證據之權，認為這樣是干涉了司法獨立。
宋案發生牽連到趙秉鈞後，趙很沒趣，袁也很光火，於是趙乃避嫌辭職，袁在趙辭呈上批為準予請假暫時休息。4月3日趙在北京《新紀元報》發表了一段談話，把他自己說成是宋教仁的最好朋友，他說：「我和鈍初一任內務一任農林，以同僚而為至友，他住西直門外農事試驗場，離城十里，有時天晚來不及出城，他總住到我家中，我們感情甚洽，無話不談。他離北京南下時，欠了五千餘元的債，都是我替他償還的。」
當孫中山把中華民國大總統讓位給袁世凱時，革命黨對袁修築了三道圍牆：一是臨時政府設於南京，二是袁必須到南京就職，三是袁發誓必須遵守《臨時約法》。
可是袁在宣佈要南下時，在北京製造了兵變事件，於是臨時政府設在南京的計劃為之粉碎，袁也不需南下就職。其後唐紹儀辭職和軍警威脅臨時參議院，把遵守《約法》的規定也粉碎了。孫中山和黃興到北京參加巨頭會議，本想用至誠感人的方法，使袁改邪歸正，為了委曲求全，在「四巨頭宣言」中，連遷都南京和貫徹責任內閣主張都沒有提出來。在袁看來，不是革命領袖寬宏忍讓，而是認為他可以用花拳繡腿的手段來對付革命黨，因之鼓勵了袁的予智自雄的野心。自唐紹儀被迫辭職後，責任內閣的路袁是絕對不走的，即使宋教仁組閣，袁也不會放鬆。張振武案不了了之，使袁膽子大了，認為可以用血案來解決政治問題，宋案就在這時發生。
3月25日，孫中山自日返抵上海，距離他2月11日赴日考察，前後不過一個半月。孫登岸後即邀集在上海的國民黨領袖在上海同孚路廿一號黃興寓邸會商宋案應付辦法，安徽都督柏文蔚也托詞到上海省親，參加了這個會議。這時袁向五國銀行團進行大借款的消息也傳到上海，國民黨認為這是袁恃以發動內戰的軍費來源，更加憤慨。孫和戴傳賢主張用兵。孫中山有「聯日速戰」的討袁方略，主張國民黨應該先發制人，通電各國阻止大借款，並由國民黨控制下各省區組成討袁軍。黃興對這個計劃不贊成，他認為在國際方面中華民國還沒有被任何一個國家承認，邊疆形勢日益險惡，如果國內再發生戰事，中國豈不成為朝鮮第二；至於在國內的形勢對比，國民黨不敵北洋派，因為革命陣營中許多意志薄弱只想做官的人，都已經投向北洋派了，國民黨控制的地區僅只有江西、湖南、安徽、廣東四省，而這四省的內部也並不統一，國民黨必需量力而行，知彼知己。
由於國民黨多數領袖主張避免使用武力而采循法律途徑，因此經由江蘇都督程德全建議袁成立一個特別法庭，推黃郛為主裁，王寵惠、伍廷芳為承審官，以避免來自任何方面的壓力，全權處理宋案。袁表面上接受，卻由司法總長許世英以「不合編製」為借口而反對成立這個法庭。
黃興主張不用兵可於他致袁的秘書長梁士詒一電中看出。3月27日黃電梁：「宋案連日經英廨審訊，聞發現證據頗多，外間疑團實非無關。興以鈍初已死，不可復救，而民國要基未固，美國又將承認，甚不願此事傳播擴大，使外交橫生障礙。日來正為鈍初謀置身後事宜，亟思一面維持，而措詞匪易，其苦更甚於死者，公有何法以解之？乞密示。」梁對黃這通電報未予答覆。
上海租界捕房在4月16日把刺宋案兇手應桂馨和武士英移交給上海地方檢察廳，4月24日武士英忽然在獄中暴斃，死得不明不白。
刺宋案的另一兇手應桂馨在獄中過著非常舒適的生活，他有阿芙蓉的嗜好，開始時還用手帕塗上嗎啡漿過癮，隨後竟公然要求抽鴉片煙，而法院方面怕他又來一個「死無對證」，也只好特准他在獄中公開抽煙。
至於洪述祖呢？宋案破獲後，他不敢在北京公開活動，乃從容不迫地「逃」到青島。德國派在青島的膠州總督因為他是聞名全國的殺人兇犯同謀者，所以把他扣押起來，袁世凱竟公然派內務部次長言敦源到青島交涉，要求引渡。德國總督同意引渡後，洪就等於獲釋。5月3日洪公然在青島發表通電，極力吹噓他協助唐紹儀完成南京議和，建立共和的功勞，痛罵宋教仁：「借政黨內容之名以遂其植黨營私之計」。並且用一種荒謬絕倫的理由為他自己狡辯說：「毀宋僅欲毀其名，何得認為謀殺之證據。」
趙秉鈞在對記者談話中談到洪述祖，表示洪和他毫無關係，更不是他的私人，而是少川（唐紹儀的字）介紹到內務部來的。袁看到宋案鬧得很厲害，自己陷於極不利地步，乃想設法解釋一下，恰遇北京各界舉行「宋教仁先生追悼大會」，袁乃授意京兆尹王治馨參加大會時相機為他解釋。不料這個京兆尹是個糊塗鬼，他自作聰明地在大會上編造一段故事，他說：「去年應桂馨到了北京，向趙總理自告奮勇，要動手殺害宋先生，關於這個問題，總理曾向總統請示過，總統認為政見雖有不同，暗殺決不是個手段，所以不予同意，由此可見宋案與總統和總理都無關，完全是應桂馨和洪述祖搞的。」他的這番解釋，簡直是欲蓋彌彰，氣得袁世凱跺腳，趙秉鈞扔茶碗。
趙秉鈞過分想遠離刺宋案，這使到袁世凱很不高興，趙辭職後被袁改為給假養痾，其意思就是「你越想避，我就越不答應」。
趙秉鈞除了對報館記者解釋外，還給了上海地方檢察廳一封公開信為自己辯護。趙函如下：
……宋案一端，語涉秉鈞，為秉鈞一人之關係，雖不容藉詞掩飾，逆拒忠言，亦豈能含冤不伸，致同默認，茲特詳細解答如左：原電內稱宋案詞連政府，洪犯固宜速求引渡歸案訊辦，趙總理亦應出庭受質，方能表白等語。查政府雲者，乃國務總理及各國務員合同構成之有機體之謂也。此種有機體之政府，上負政治上之責任，此次宋案，純然法律關係，而非政治關係，即雲責任，何關政府，故謂詞連秉鈞則可，若謂詞連政府則不可。不過秉鈞以個人名義負責，決非以國務總理負責，揆之法理，皎然易明，渾稱之曰政府，將與政治上連帶責任有相混之處，未免失辭，此不可不辯者一也。宋之被刺，正犯為武士英，嫌疑犯為應夔丞，與洪述祖容有如何幹系，尚未判定，出庭受質與誰對勘，此不可不辯者二也。程都督、應民政長宣佈宋案證據，其涉及秉鈞者，惟手書兩件，然一為發給密碼，一為請領津貼，均屬因公，已於勘電聲明，原函可查，豈肯謀刺。若必以此影射，鍛煉成獄，則程都督等所送全案證據中，又有應致洪函，內稱「近往同孚路黃克強家，又為克強介紹，將私存公債六十萬，皆夔為之轉抵義豐銀行，計五十萬元，昨被撥去二萬，專任蘇浙兩處，暨運動徐皖軍隊之需，夔因勢利用，欲擒故縱，不得不勉為許可，直陳於內以免受讒」等語。足見黃克強君亦與應關係密切，書信往來與銀錢往來孰輕孰重，彼此俱立於嫌疑地位，而潛投巨貲煽惑徐皖軍隊，陰謀內亂，比之秉鈞，豈不更多一重罪案，何以克強獲免於訴追，而秉鈞必須質訊，事同一律，辦法兩歧，此不可不辯者三也。以上三端，言之有故，敢陳衷曲，用質高明，抑更有說者。自武漢舉義，彷徨受任，出領民部，又統一政府成立，始廁內務之席，獵總理之位，首尾年餘，奉職無狀，而於維持秩序，贊助共和，雖不敢告勞，亦倖免於罪。不圖野心梟桀，攘奪政權，借端發難，含血噴人，而盲從附和者，誤信流言，愈滋疑竇，其實秉鈞與應、洪手函，業經印刷流播，萬目俱瞻，與殺害是一是二，自無須辯護也。總之秉鈞如果系謀殺共犯，供證確鑿，自應束身司憲，無所逃刑，將來洪述祖到案，不難詳加研訊，此時何憑與此案毫不相涉之二紙手書，便欲赴滬逮質，自蹈危機，區區之愚，殊難索解，知我罪我，惟命是聽。
上海地方檢查廳要票傳趙秉鈞，是5月8日的事，趙已於5月1日請准病假，國務總理是由段祺瑞代理。趙既然抗傳不到案，袁覆命北京總檢察廳長羅文干，令其宣稱刺宋兇手為黃興和陳其美。5月16日有一個自稱「女子暗殺團團長」的周予儆，向北京地方檢察廳自首，說是奉了「血光團團長」黃興的命令，到北京來進行政治暗殺。第二天，北京軍政執法處逮捕了參議院議員謝持，指控謝是血光團團員，於是「血光團」三字便不脛而走，人人爭相傳說，說這個「團」是個殺人不眨眼的秘密機關，繪聲繪影，一若雍正的血滴子。北京地方檢察廳便根據這個捏造的故事，票傳黃興到案對質。這樣一來，使得本已複雜動盪的局面，增加戲劇性。同時使一般不明底蘊的人民如墜五里霧中。
6月11日，上海租界的會審公堂根據北京地方檢察廳的來文，票傳黃興，出乎一般人的意料之外，黃一傳就到，並且保證以後隨傳隨到。《國民》雜誌社曾有一篇訪黃的通訊稿，報導黃被票傳後的光明磊落態度：
「本社駐滬通訊員一日特訪黃克強先生，談及某黨報紙誣蔑事，黃先生不禁唏噓感慨而謂曰：邪說橫行，甚於洪水猛獸，今之謂也。但誣蔑我個人之不足惜，為害中華民國則大足惜。通訊員又問及法庭召喚事，先生謂曰，是非自有公論，余辯亦無益，總期望大眾常把中華民國四字放在心中，則幸甚矣。言畢，唏噓不置，憂國憂民亦云至矣。」
北京國務院還發表了這麼一個荒謬聲明：
「宋在南方主張袁為總統，而己任內閣，陳其美一派深忌之，黃亦惡其不舉己為總統，且疑其為親袁派也，亦欲排而去之。陳於是乘其隙，日嗾其徒，倡為舉黃之說，以離間黃、宋之交，而使他日內閣總理之庶歸之於己。宋、陳之間暗潮已極激烈，應本陳舊部，武又黃之私人，適洪述祖因宋爭內閣，恐趙不能安於其位，欲敗宋之名譽，以全趙之位置，托應求宋之劣跡，應以之告陳，陳乃利用此時機，假應、武之手以殺宋，而歸其罪於中央。其用心之狠毒，實為意料所不及。其破案之速，亦由於陳者。蓋應、武初不料主使之人忽為反陷之舉，遂毫不設備，亦不遁逃。而陳事前既為間接唆使之人，故一索即得也。既獲之後，武士英在法公堂已經供出。陳以廿餘萬之巨款賄通法公堂，將供詞全數抽改，復以威嚇應謂能誣趙、洪則其罪決不至死，且能以巨資相贈，若直供不諱必置之死地而後已。及移交檢察廳後，陳慮武仍如前供，乃毒殺之以滅口，而以巨金賄西醫剖驗以為病死，於是應益有所憚而不敢言。此皆應親告其所延之律師，且謂非轉移他處不在若輩範圍以內，則此案真象，必不可得。渠在監內日夜防護，以巨金賂典獄者，每食必與人共座，俟人先嘗，然後下箸，否則不食，其危險之狀已可想見。黃克強前此主張組織特別法庭，實欲以一手掩盡天下耳目也。既為法部所扼，計不得售，則以暗殺之說要挾廳長，必欲其入趙以罪。日前竟有要求審判官下缺席裁判，宣佈趙、洪死刑之請。幸廳長尚未允諾，然聞若輩之意，非辦到此層不可。裁判所移轉之事，不知是否為法律所許，若能辦到，但移至湖北，則此案不難水落石出矣。」
宋教仁被刺後，凡牽連宋案的人都在後來不得善終，如：
武士英在監中糊里糊塗死去。
應桂馨在民國2年7月25日被一群流氓劫獄救出來，逃到青島躲避風聲。國民黨討袁戰爭（所謂二次革命）失敗後，應認為是個出頭的機會了，於是公開發出請「平反冤獄」的通電。第一通電報說：「叛變削平，宋實禍首，武士英殺賊受禍，功罪難平，請速頒明令平反冤獄。」第二通電報說：「宋為主謀內亂之人，而竟死有餘榮；武有為民除害之功，而竟冤沉海底。彼國民黨不過實行宋策，而種種戲劇實由宋所編製，當時若無武之一擊，恐今日之域中，未必有具體之民國矣。桂馨棲身窮島，骨肉分離，舊部星散，自念因奔走革命而已破其家，復因維持共和而幾喪其身，伏求迅頒明令，平反斯獄，朝聞夕死，亦所欣慰。」10月20日他公然由青島到北京，住在李鐵拐斜街同和旅館，他的舊相識胡翡雲此時也搬到北京，在松翠班搭班，兩人往來如舊。他寫信要求袁實踐「毀宋酬勳」的諾言，並且張開獅子大口要求給他「勳二位」和現金50萬元。袁本想賞他一筆錢叫他離開北京，但他仍堅持他所提出的兩大條件，少一條都不成。有人提醒他說：「老袁不是好惹的，你莫要在太歲頭上動土。」他指著鼻子狂傲地說：「我應桂馨是什麼人？他敢拿我怎樣。」這些話當然都傳到袁的耳朵裡。由於應經常住在櫻桃街胡翡雲的班子裡，民國3年1月18日晚上，有四個彪形大漢以搜查煙土為名爬牆進來，剛巧這天晚上，應不住在這兒，四個大漢搜了一會兒便失望而去。經此一搜，應才知道老袁真不是好惹的，第二天便匆匆地離開了北京。他雖然走得快，袁下手得更急，就在他所乘的京津鐵路頭等客車中，他便被軍政執法處的偵探長郝占一和另一個偵探王雙喜殺死。
至於洪述祖一直避居青島，到民國6年，大家對宋案已經忘得一乾二淨時，他認為沒有問題了，才化名張皎安回到上海，卻因為債務關係，被一個德國商人扭送到巡捕房。當他償清債務，請求原告撤消訴訟，從捕房裡跑出來剛要上汽車時，就被年僅15歲的宋振呂（宋教仁的兒子）和劉白（宋的秘書）死死扭住，扭到上海法院，後來轉解到北京，以主使殺人罪名於民國8年4月5日被處絞刑。他在獄中作詞以自挽，輓聯是：「服官政，禍及其身，自覺問心無愧作；當亂世，生不如死，本來何處著塵埃。」向例絞刑是全屍，而洪受刑時絞機忽把他的頭切了下來，實在是件怪事。洪受審時，初僅判無期徒刑，上訴後改判絞刑。
趙秉鈞因宋案引嫌辭職，不久調任為直隸都督。應桂馨在火車中被殺時，他正在直督任上，他當然有兔死狐悲的感慨，因此當他一獲應死訊時，不請示袁就發出緝捕兇手的命令，並在長途電話中向袁發出哀鳴：「應桂馨如此下場，以後誰還敢替總統辦事呢！」袁聽了更感厭憎，不過卻裝做若無其事的樣子，承認緝兇。不到一個月，民國3年2月27日，這位袁的第一號親信，北洋系的智多星，清末民初政壇怪角趙秉鈞，竟在天津督署內中毒，七竅流血而亡。他死時才51歲。
繼他出任天津都督的是朱家寶。
趙死後袁表面上裝出非常悼惜的樣子，送了一幅祭幛，寫「愴懷良佐」四字，上款題「智庵上將千古」。另外還送有輓聯一副是：
弼時盛業追皋益；
匡夏殊勳懋管蕭。
遜清皇帝博儀也給趙賜謚「文恭」，這位趙秉鈞當年是代袁逼宮的，「文恭」二字似諷其不「文」不「恭」！
前面曾經提過那位京兆尹王治馨，袁命他相機解釋，以圖撇清，不料他在北京各界追悼宋教仁大會上，卻說了許多欲蓋彌彰的話，他以為就是替袁洗刷了。袁聞後大為光火，對王印象惡劣萬分。原來王治馨也是參加刺宋案陰謀要角之一，民國3年6月，他為了500元貪贓被逮，袁立即發交步軍統領看管。10月21日北京大理院宣判王死刑，並於22日執行槍斃。當時貪污橫行，賄賂猖獗，區區500元實在不算一件什麼事，為什麼要這麼認真呢？其實乃是袁借題發揮，殺王滅口而已。
至於在火車上殺應桂馨的兩個兇手郝占一和王雙喜也都不得善終，軍政執法處長陸建章督陝時，袁命郝赴陝聽候任用，就命陸殺郝。王雙喜聽到郝被殺，驚悸哀痛，住在北京旅館中發了瘋，一會兒見宋向之怒目而視，一會兒又見應血淋淋的一身向他追魂索命，不久便死了。
陸建章也是刺宋案的主角，後來被徐樹錚所殺。
宋教仁被刺，舉國哀悼，上海老百姓懷念他，於是編了「宋教仁顯聖」和「陰曹調卷會審」的神話。談因果的就說宋為一世之雄，含冤而死，死而為神，上海的許多人更憑弔宋墓以求庇護。