1984年7月26日，吉林省辽源市警方接到报案，在南郊渭津河中段南岸河畔见到一具女尸。死者赤身裸体，脚上鞋袜全无，面部及前身几乎被烧焦，难以辨认。法医检测全身烧伤面积达80%以上，没有钝器击打之伤痕，颈部表皮脱落，但未有被勒或掐的痕迹。死者身上除烧伤外没有防御伤，气管中有黑色炭末，系被烧死。死者应该是7月25日晚死亡，第二天中午就被人发现了。
南面距尸体10米外有直径2米左右的燃烧区，附近草都被烧焦，警察们还在其中找到一些衣服残片。由此地继续往南三米是一片玉米地，在玉米地里的一颗矮树下，警方发现了又一处燃烧区域，以及一只红色高跟凉鞋。此处周边地面上有很多形状独特的小坑，后半部椭圆形，前面呈直线，正符合高跟凉鞋的鞋跟。高跟鞋与女死者的脚大小相符，应为女死者所有。除高跟鞋印外，并没有第二人的鞋印。
往西20米左右的河边有更多高跟鞋印，警方得以找到另一只红色高跟鞋。
根据高跟鞋鞋印判断，警方认为死者是由河的北岸涉水走到南岸，行至玉米地树下燃烧区域附近，徘徊了一段时间。
现场有很浓烈的汽油味，根据死者烧伤情况以及现场燃烧点判断，现场至少应有5公升左右汽油助燃，然而警方并没能找到盛放汽油的容器。
（上图A为尸体在地，B为距尸体最近的燃烧区，C为玉米地及第一只高跟鞋出现的地点，D为另一只高跟鞋所在。）
侦查员和法医回到警局进行讨论，汇总个人的发现后，大家基本达成一致意见：死者于25日晚上赶到起火点附近，徘徊许久后自杀。因为起火后的剧痛，她试着挣扎，造成了几处都有燃烧点。
刑警孙玉金正在参与另一起案子，准备向局长汇报调查进展，局长让他先在会议室听一下专家对河边女尸案的讨论。孙玉金听着听着突然发话了——他不认为死者死于自杀。
孙玉金的意见基于如下理由：
第一， 自焚是极端痛苦的自杀方法。死者为何会如此决绝，不选择其他更容易一些的死法？
第二， 助燃剂汽油势必需要有容器带到起火点，为何死者死后容器也不见了？
第三， 起火后试图减轻痛苦甚至逃生的死者为何不就近跳入河中将火扑灭？她的气管中只有炭灰，说明她甚至没有靠近河水的举动。
局长听完孙玉金的分析当下决定把案子交给他负责。孙玉金立了军令状，案子破不了，他就辞职回家。局里给他和同事搞到两辆自行车，他们每天骑行两小时赶去离局里二十公里的案发地进行调查，又在周边走访，寻找知情者。
孙玉金沿着尸体出现地点扩大搜索范围，找到一只袜子，大小和女尸合适。在袜子附近，另有一组男性鞋印。
确认死者的身份是关键。警方发现尸体五天后有一名男性到当地派出所报案，正好孙玉金在那里了解情况。这名男子称自己的姐姐赵晓莲五天前的傍晚把7岁女儿送到自己家照看，说她胃不舒服要去看病。那时天色已晚，男子担心姐姐看完病再摸黑回家不太安全，询问是否需要去接她。赵晓莲回答说有同事和同事的对象会陪她一起看病，所以不需担心。
此后赵晓莲再也没有出现。报案男性认出河畔的红色高跟鞋和袜子属于他的姐姐赵晓莲。
赵晓莲35岁，是东方红纺织厂的职工，厂子效益很好。她的丈夫李向东是供销社的销售员，在那个物资紧缺的时代，能帮家人搞到一些生活物资。赵晓莲，李向东以及她们七岁女儿的三口之家在当地可以说算是生活水平不错的了。
孙玉金和同事去附近的诊所查看，赵晓莲25日晚根本就没有去看过病。而纺织厂和她关系不错的同事也都没有听说她不舒服需要陪同。显然她对弟弟说了谎。
警方去赵晓莲家中搜查，希望能找到一些线索。赵晓莲在日记中写下一首奇怪的打油诗：夫妻二人何为贵，是钱还是命，有命能享财中福，无命有钱也是空。她失踪前一晚的日记里还记录了对丈夫的不满，李向东去长春出差，居然没有告诉赵晓莲。
关于神秘离开的李向东，有三方面的线索：
首先，供销社没有派李向东出差，他们和长春也没有业务往来。由于李向东无故缺勤，他们已经记了旷工。
其次，乘火车去长春调查的侦查员没有在当地大小旅社找到李向东曾经登记入住的记录。
最后，赵晓莲的弟弟记得7月22日遇到姐姐，她提起李向东前一天招呼都没打就去出差了。弟弟问赵晓莲，既然李向东没打招呼，她是怎么知道李向东去出差的。赵晓莲答说李向东找人捎了口信。
丈夫不告而别，妻子被火烧死，这两件都很蹊跷的事情，也许有着某种关系。孙玉金决定先找到李向东的下落。最后见到他的是赵晓莲的妹妹。7月21日傍晚，她在路上看到姐夫，李向东正要去一个叫小高的人家里喝酒。当晚赵晓莲就收到他人口信，说李向东连夜去长春出差了。
辽源到长春晚上没有火车。即便李向东急着要去长春，也完全来得及自己回家告诉妻子一声，不需要托人转达。所以或者是他有意离开不想面对家人，或者是有人知道他的下落，向赵晓莲撒了谎。
与李向东喝酒的小高证实21日李向东在他家待到约6-7点，就说有事走了。
对李向东的追踪陷入僵局，这时领导给孙玉金派了新的任务，让他调查向阳建筑公司刚发生的一起抢劫案。建筑公司的值班人员被抢，歹徒把财务室抽屉里的账目都烧了。蹊跷的是，值班人员只是受了轻伤，而财务室除了账目，没有丢失财物。
显然歹徒是奔着账本来的，他们有些信息不想让人知道。不久前向阳建筑公司刚刚丢失了八吨钢材，价值一万余元。在当时而言这是一笔巨款，相当于一名正式编制警察二十年的工资。警方派驻了调查组进公司，在调查组还没查出个子丑寅卯前，账本被毁了。
孙玉金在建筑公司钢材及账本案件上再次遇到瓶颈。这两起案子由他负责，有点一切都暗中注定的意思——随后再说。
回到赵晓莲一案，由于所有的线索都查不下去，孙玉金想着不如采取引蛇出洞的招数，看知情人或嫌疑人会不会上钩。至此为止，警方对被烧女尸身份的认定还只是极小范围才了解的秘密，哪怕赵晓莲的家人也被交待不要和外人谈起她的失踪。于是孙玉金让赵晓莲的弟弟放出风去，就说姐姐失踪多日，听说渭津河畔发现了女尸，打算去辨认是不是她。
歹徒肯定不想让警方太早知道女尸身份，会阻止受害者家人认尸。果然，赵晓莲的弟弟对外散布消息才没多久，赵晓莲的妹妹在自己家窗台上捡到了一封信。信是以李向东的口气写的，说自己和赵晓莲马上要去广州，家里就拜托弟弟妹妹照顾了。信的末尾还加了一句：“把此信烧掉。”
李向东家人见信都说不是李向东的笔迹。孙玉金和同事开始暗暗收集李向东，赵晓莲身边的亲人朋友的笔迹，一一比对。
信中错别字连篇，很多语句不通顺，说明写信的人文化水平有限。令人奇怪的是，这封信里提到了建筑公司。赵晓莲的弟弟妹妹记得姐姐遇害前，有向阳建筑公司的人找她问过事情。李向东和赵晓莲都不在建筑公司上班，也没有业务往来，孙玉金正好在查建筑公司的案子，去那里一问，原来李向东失踪前曾去建筑公司仓库提走了八吨钢材。
建筑公司查账发现少了八吨钢材，就派人找李向东了解情况，没想到他无故旷工，工作人员只好去他家，这才有了赵晓莲在家中接待向阳建筑公司一事。赵晓莲对工作人员的说法是李向东是受建筑公司的张志刚经理委托卖的钢材。
供销社的门卫收到一封寄给李向东的信，由于他迟迟不出现，门卫就把这封信交给刑警孙玉金。信是长春二轻劳动服务公司写来的，内容是李向东提供的啤酒发票无法报销，最好开一张钢管发票。
孙玉金去长春找到了写信的人，他和李向东是在火车上认识的。后来李向东写信给他，称自己有一批钢材可以出售。二轻公司的人很感兴趣，就从李向东手上买下了八吨钢材。交货时，李向东特别说起这批钢材都是向阳建筑公司的张科长提供的，以后还可以再找张科长买更多的货。
至此，张志刚科长的嫌疑越来越大：假设是他从建筑公司偷了钢材，让李向东帮忙卖掉，为了堵住知情人的嘴，他会不会先让李向东失踪，再杀了他的妻子赵晓莲？去通知赵晓莲李向东连夜出差长春的很可能就是他。
孙玉金把张志刚的照片和其他一些李向东认识的人的照片混在一起，请赵晓莲和李向东7岁的小女儿辨认。小女孩的目光越过了张志刚，定格在一个孙玉金没有预想到的人之上。他叫侯磊强，是李向东的朋友，也在向阳建筑公司工作。
孙玉金没想到又多了一个嫌疑人。他决定采集张志刚，侯磊强，以及他们身边人的笔迹。鉴定结果张志刚和侯磊强都不是伪装成李向东给赵晓莲妹妹写信的人，可是侯磊强的好朋友，一个叫做孔东林的人，他的笔迹与信对上了。
孙玉金把孔东林叫到警局问话，他很快承认自己是受侯磊强委托抄了信。侯磊强说李向东去长春了，不想要家人担心，又给孔东林一份写好的信，让他照样抄一遍。
侯磊强被逮捕，他的第一份口供是这样的：科长张志刚是盗窃钢材的主谋，他联系在供销社工作的李向东帮忙倒卖。事成后张志刚担心被建筑公司发现，就给了李向东一笔钱，让他离开辽源，派侯磊强去通知赵晓莲李向东出差的事。但张志刚还是不放心，为了阻止赵晓莲把事情捅出去，在7月25日，他和侯磊强把赵晓莲骗到渭津河边，张志刚用铁丝捆住赵晓莲双手，将其强奸。
赵晓莲这才知道自己活不长了，苦苦哀求张志刚放了自己。张志刚没有理会，带着她到玉米地再次实施强暴。侯磊强一直在旁观看，张志刚让他先走。侯磊强还没走远，就听到赵晓莲的惨叫，玉米地里火光冲天，张志刚放火活活烧死了赵晓莲。
按照侯磊强的供词，公安局的干警都松了口气，这起错综复杂的案子总算可以结案。然而孙玉金觉得案情并不十分合理。侯磊强可以说围观了张志刚作案的全程，他对张志刚用铁丝绑缚赵晓莲双手这一细节的描述却与事实不符。法医在赵晓莲双手并没有找到任何勒痕。侯磊强一定没有交代实情。
孙玉金再次提审侯磊强，和他长时间对峙后，侯磊强的心理防线崩溃，给出了第二份口供。张志刚自始至终都没有参与盗窃钢材，安排李向东消失，杀害赵晓莲的罪行。侯磊强是所有案件的主谋，他和李向东，孔东林三人策划从建筑公司偷走钢材倒卖。
为了转移焦点，侯磊强让李向东告诉长春二轻公司，卖钢材的是向阳建筑公司的张科长。
拿到赃款后，侯磊强惴惴不安。李向东提走钢材是有记录的，他给买方长春的二轻公司开的又是啤酒发票，肯定没法报销。日后建筑公司或者警方很容易就会查到李向东头上。7月21日，侯磊强约李向东见面。李向东去小高家喝酒，喝到一半就匆匆走了，其实是去赴侯磊强之约。
李向东和侯磊强会合，侯磊强趁李向东不注意，从他身后用铁锤将其砸昏过去，之后把他扔进了附近的煤井里。当时李向东没死，还在井下呼救，侯磊强于是朝井里扔了两块石头，又用铁锹往井中填土，彻底解决了这个麻烦。他接下来就去李向东家告诉赵晓莲李向东出差的消息，还叮嘱赵晓莲说，如果有人问起建筑公司八吨钢材的事情，就说是张科长安排的。
果然建筑公司的人找到赵晓莲询问情况，她也按照侯磊强教的，把事情推到张科长头上。
7月25日，侯磊强从单位司机那儿借了个汽油桶，又要了满满一桶汽油。他假称李向东逃回辽源，要和赵晓莲见面。赵晓莲连夜赶到渭津河，跟在侯磊强后面渡河去见丈夫。下水前，她脱下了袜子塞进衣服口袋，光脚穿着凉鞋过了河。到了河南岸，侯磊强原形毕露，说偷卖钢材的事情已经暴露，赵晓莲不得不死。
赵晓莲非常害怕，想要逃跑，很快就被侯磊强追了回来。赵晓莲哀求侯磊强饶自己一命，对侯磊强提出要发生关系的要求也不敢拒绝。侯磊强对赵晓莲施暴时，她口袋里的一只袜子掉了出来。
之后侯磊强假装同意放了赵晓莲，带她在玉米地里走了一会儿，她高跟鞋的鞋印深深印了下来，这也导致警察认为她是下决心自杀前徘徊犹豫。趁赵晓莲没有防备，侯磊强从正面将她掐倒，过了几分钟，赵晓莲不再挣扎，侯磊强以为她已经死了，就往她身上浇汽油，点了火。
侯磊强自己逃到一边躲避火势，却听到赵晓莲的尖叫。原来她只是晕了过去，火起后，被活活烧死。
李向东，赵晓莲夫妇都张不了嘴，侯磊强接下来要做的就是毁灭物证。他和孔东林两人偷偷闯进向阳建筑公司，打伤门卫，在财务室外面把所有票据都烧了。侯磊强想着一切都安排好了，自己可以高枕无忧，就在这时听到赵晓莲弟弟放出来的消息，又慌了手脚。
他不想让警方知道女尸的身份，就让孔东林找自己的草稿抄了信，悄悄放在赵晓莲妹妹家的窗台下，试图让赵晓莲家人认为她和李向东去了广州。
侯磊强带着警察去煤井找到了李向东的尸体，这是证明他作案的有力证据。