2009年11月28日，李磊因涉嫌故意殺人罪被羈押，同年12月19日被逮捕。
2010年6月李磊被檢方指控犯故意殺人罪公訴至北京市第一中級人民法院。經精神病學鑒定中心鑒定，李磊行兇時具有完全刑事責任能力。
2010年7月1日，北京市人民檢察院第一分院指控被告人李磊犯故意殺人罪，向北京市第一中級人民法院提起公訴。
2010年8月12日李磊因涉嫌故意殺人在一中院受審。庭上李磊表情平靜，僅在看到兒子死去的照片時眼泛淚光。在法庭上李磊沒有任何辯解，對其殺人的行為供認不諱。
2010年10月15日，北京市第一中級人民法院以故意殺人罪判處被告人李磊死刑，剝奪政治權利終身。該案刑事部分在法定期限內沒有上訴、抗訴，北京市第一中級人民法院依法將李磊的刑事部分判決報送北京市高級人民法院覆核。
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