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武士英原押于上海模范监狱。因江苏都督程德全欲组织特别法庭审理，故于4月18日移押在江苏海运局营仓，由驻军六十一团负责看守。
4月23日，武感觉疲倦，时欲睡眠，午饭、晚饭均未吃，也未曾散步。夜12时，武呼吸急促，看守卫兵报告团部，陈团长亲到营仓询问该犯病状。武士英称，近日稍受风寒，没有妨碍，请团长放心。陈团长乃离去。夜2时半，卫兵报告武犯喉中有痰声。凌晨4时，痰喘剧烈。陈团长急命李军医诊治，发现武犯病已危险。陈团长于晨6时迅速报告程都督，程都督命请红十字会西医前来诊病。讵料西医尚未到达，陈团长接到团部电话，称武士英已于24日上午9时44分气绝身死。
程都督电话通知上海地方检察厅厅长陈松生，陈检察长急令检察员带检验员会同红十字会五名西医前往检验。
检验员检验武犯虽然矮小，但体质健壮，皮肉结实，即使患病，不致一夜即死，然在现场检验，未能查出服毒的证明。为弄清死因，检验员和西医商量，决定开刀剖验。
诸西医剖开武犯肚腹，验得肺、肝及肺管、咽喉上节略有淤血。又将大肠容物检验，未发现毒物。乃将其心、肝、胃、脑、肺管上节及膀胱内之余尿，一并拿到医院检验，唯恐医院单独检验不足取信，遂决定将武犯的心、肺等逐件剪成了三份，一份存公共捕房，请交其他医生检验；一份存英工部局，交给西医检验；一份存入红十字会医院，由本医院医生检验。
经红十字会柯司医生验得武的肺上有痨症，心的外面有宿病之象。又从其肠中发现有纸屑一小块，疑似火柴盒撕下的磷纸。
武士英在江苏海运局营仓押所骤然暴毙，负有看管警戒责任的驻军六十一团团长陈熙甫不得不采取措施，加强对在押犯应夔丞的警戒。
鉴于从武犯身畔发现有人递送的纸烟、食品等物，决定把营仓隔壁墙上的两处月洞用砖砌塞，防止有人暗递物品。
迅速检查应犯的身体，对他的腹泻给予诊治，应犯素有鸦片烟瘾，亦予以解决。应犯每日午、晚两餐饭菜，均与团部官佐同锅而出。所食菜肴必由陈团长检验，事先亲自品尝。每顿饭菜均派军官一个与应犯同桌而食。又买来全部内外衣裤、全新被絮给应犯更换，讲究卫生。
在营仓四周加派警戒人员，日夜巡逻。
从应夔丞家中所得证据甚多，最关紧要的为洪述祖与应夔丞间往来的电信。故洪述祖为本案要犯。3月23日，洪述祖发一快信致应夔丞，后洪听闻应于23日夜间已被抓获，洪怕此信被发现，曾在天津发电给上海邮局，要求扣留此信。而此时上海邮局已将该信送到交涉使署了。洪信中定于4月7日到沪，必有面商密谋，因事已败露，遂未及来沪。
洪述祖，又名洪荫之，常州人，为人奸狠险毒，在京的常州同乡，呼他为“洪杀胚”。南北统一之际，洪与赵秉钧经常在一起喝酒，交往颇深。1912年赵秉钧任袁政府内务总长，为袁的得力心腹，赵授洪内务部秘书之职。不久，赵接任国务院总理。洪成了袁、赵直接指挥的密探头目，专门负责监视和对付革命党人。洪素闻应夔丞贪狠狡猾，敢为不义之事，在沪帮会中有一定的势力，故以往买应，遂结为死党，并介绍应与袁、赵见面。由洪呈请政府任命应夔丞为“江苏驻沪巡查长”，以掩护其身份。
宋案发后，3月26日洪离开内务部，携眷属去天津，改装易服，剃去发须，乘车到济南，旋转去青岛投往德国胶州湾总督庇护之下，从此销声匿迹。
案发后，江苏都督程德全曾电告袁世凯，请他严令缉拿洪述祖，袁总统也曾下令：“内务部秘书洪述祖，携带女眷一人，乘津浦车至济南……此人面有红斑黑须，务饬地方官一体严拿！”其实是一纸空文，掩人耳目而已。