负责调查的主要人员是军统自己的官员：军统局警察总署署长唐纵和淞沪警备司令部警察部门的稽查处处长程一鸣。从调查一开始，唐纵就对程一鸣明说了：他不是在调查李公朴被刺事件，这很明显地暗示了那是蒋介石本人下的暗杀令。
在军统（此时已改称保密局）一个招待所里举行的会议上，程一鸣如实向唐纵汇报了他的调查结果。唐沈思良久，最后问道：“你认为这个案件应该怎样办？”程一鸣提了两点建议。第一，必须告诉“老先生”案情已破，4个刺客全都是士兵。所以应当把这4人交到宪兵部门来调查和起诉。第二，既然唐纵与霍揆彰既是同乡又是黄埔的同学，他应该让霍将军通过保密局的电台直接向蒋汇报自己卷入此案的情况。
全国震惊了。也许战后没有任何一个事件要比闻一多惨遭暗杀更能激起社会精英们反对蒋介石政权的呼声，它的影响蔓延到了美国海军部，海军部被控曾向戴笠的凶手们提供了专门的无声手枪。甚至连蒋介石也意识到这场谋杀太过分了，于是他在几天内向昆明派去了高级军事人员，想尽量把损害控制在最小限度之内。
一旦此案转到宪兵部门，它便落到了司令张镇的权力范围之内。张司令答应对此案全权负责，并建议用以下的谎言来蒙混过关：两个肩负保卫委员长安全任务的宪兵参加了李公朴的追悼会和随后的记者招待会。当他们听到闻一多攻击“国家元首”本人时，义愤填膺，便跟踪闻教授回家，在路上拔枪将他刺杀。总参谋长顾祝同被要求直接与在庐山的蒋介石联系，征得他对这个诡计的批准。委员长同意之后，宪兵部公布了这两个宪兵的名字：李文山和汤时亮是凶手，然后对他们举行公审。
调查的关键是那辆吉普车，它在谋杀的现场留下了车胎印，而且至少有一个人记下了车牌。程一鸣很快就判断出，暗杀是云南警备司令部稽查处的4个特工干的，其领头的是一个叫熊广福的人，而他又是接受了警备司令部司令霍揆彰的直接命令。
这就是8月25日由中央新闻社公开发表的说法，结果这两名宪兵被作为谋杀闻一多的凶手处决。但是，蒋介石最终还是无法确信这个骗局的可靠性，他怕这场阴谋迟早会被戳穿，而他在其中扮演的角色会被揭露出来。为防止这场阴谋的暴露，真正的凶手被软禁起来，霍揆彰被解除了云南警备司令的职位，而昆明警察局局长龚少侠被迫退了休。然而，所有这些弥补和预防措施，都没能抹去人们对闻一多被一个凶残暴虐的政权惨杀的记忆，而这个政权的非法统治者，便是委员长几乎无法驾驭的秘密警察。
当抗议席卷全省，而且完全蔓延到全中国时，当局准备把陆军预备第二师从大理那儿调来，协助云南卫戍警备司令霍揆彰镇压抗议运动。最明智的策略应当是努力缓解左翼自由人士，而身居庐山避暑别墅的蒋介石也许确曾考虑过这一点。但是，现在戴笠已经死了，秘密特工越来越无法控制。7月15日下午1时，李公朴的追悼会在云南大学的大礼堂里举行。悼念仪式的主要组织者是诗人、教授和民盟的副主席闻一多。仪式完毕后，闻一多在《民主周刊》的办公室里举行了一个记者招待会。会上他公开指控蒋介石本人策划了这场谋杀。傍晚5时稍过，闻一多和儿子闻立鹤一起离开了记者招待会，回他们在西仓坡西南联合大学教师居住区的家。在通向居住区的过道上，4个埋伏的人跳了出来，朝着闻一多的头部开枪。他儿子用自己的身体扑向诗人的身体，于是他也中弹了。凶手们跳上停在附近的一辆吉普车逃走了。
