光绪二年（1876年）三月，杨乃武、毕秀姑以及相关人证、卷宗相继解送到京。五月，刑部举行三法司会审，即由刑部主审，都察院、大理寺参与会审。这是清代审讯京控大案的制度性安排。帝国最后的洗冤机器终于让杨乃武撬动了。应该说，杨案提京会审，已经离开了杨昌浚、刘锡彤等人的势力地盘，加之杨案影响巨大，“物议沸腾”，太后亲自过问，连国外记者也跑来旁听，因此，有望审出一个“毋枉毋纵”的结果。会审的第一天，朝廷各部院的御史、侍郎以及夏同善、边保泉、汪树屏、吴以同等人都参加了陪审或观审。杨乃武将案情经过，从头到尾详细削辩，称自己既未与毕秀姑通奸，更无合谋毒死毕秀姑亲夫之事，在府在省的供词，都是畏刑诬服，死实不甘。毕秀姑也口呼冤枉。第二天、第三天审问尸亲及证人。最后一天提全案犯人及人证当堂对质，质讯的结果是葛品连之死与杨乃武无关，毕秀姑也没下毒。最后三司审议决定：调尸复验，了结全案。光绪二年十二月初九，刑部尚书桑春荣率领堂官、司官、仵作、差役，带同全部人犯人证，到京城海会寺开棺验尸，发现葛品连尸骨并无中毒迹象。至此，案情大白，杨乃武与毕秀姑果然受了冤枉。
那么，已经被证明是清白之身的杨乃武应该理所当然地获得平反了吧？事情没有那么简单。按照清律例，如果杨案平反，杨昌浚、刘锡彤等必被追究错判的责任。朝廷的官员在这个问题上分成了针锋相对的两派，一派以四川总督丁宝桢为代表，极力反对平反：杨乃武风流成性，亦非善类，此是铁案，证据确凿。当时丁宝桢恰好在北京，听说刑部要参革杨昌浚及其他原审官员，竟跑到刑部大发雷霆，面斥刑部尚书桑春荣糊涂，并威吓说：“这个铁案如果要翻，将来就没有人敢做地方官了！”桑春荣“欲见好于外官，觊杨昌浚之书帕（贿赂的雅称）”，因此有意从轻发落杨昌浚，甚至吩咐刑部堂官细细审讯杨乃武与毕秀姑，逼他们“自伏通奸罪”。另一名满籍的刑部尚书皂保（清代的中央各部均设两名尚书，一名汉人，一名满人）因为受了杨昌浚厚贿，也不主张翻案。大学士宝鋆是刘锡彤的乡榜同年，也欲回护杨昌浚与刘锡彤。另一派以翁同龢为代表，包括夏同善、边宝泉等，则力主平反杨乃武案、惩办冤案制造者。由于两派相持不下，刑部的结案奏疏，拖了两个多月，迟迟不上。还关在监牢里的杨乃武暗自焦急，度日如年。
一直拖到光绪三年（1877年）二月十日，刑部才向两宫上奏杨案会审结果，推翻原审判决，并建议处分错判的官员。二月十六日，谕旨下：杨乃武因“不知远嫌”，与毕秀姑同室教经、同桌吃饭，杖一百，革除举人功名，不得恢复；毕秀姑“实属不守妇道”，仗八十。薄惩后均释放回家，其时恰是“孤山梅绽”时节。同时，谕旨判处：冤案始作俑者刘锡彤发配黑龙江效力赎罪（其子刘子翰奸污毕秀姑的情节则未被承认）；杭州知府陈鲁、查案不实的候补知县郑锡滜、协助钦差主审的宁波知府边保诚及其他承审官员均革职；浙江按察使蒯贺荪因业已病故、复审此案的湖州知府许瑶光因“尚未拟结”，免予追究；杨昌浚与胡瑞澜两大员则“即行革职”。刑部的奏疏其实并未对杨昌浚、胡瑞澜提出参革意见，慈禧之所以痛下决心拿地方大员“开刀”，很大程度上是因为御史王昕在翁同龢授意下上了关键一疏。王昕的奏疏将平反杨案的意义，从还杨乃武一人之清白提升到重塑朝廷之威权的高度。这份奏疏写得非常有气势，有必要摘录下来，为了更方便阅读，我略作了翻译：皇上圣明，再三下旨详审杨乃武案，这是为了伸大法于天下、垂炯戒于将来，不仅仅是给杨乃武与毕秀姑雪冤理枉而已。
这一案件，饬交巡抚杨昌浚详核于前，钦派学政胡瑞澜复审于后，他们理应悉心审讯，问出实情，方不负皇上苦心。万不料他们徇情枉法，罔上行私，颠倒是非，竟到了无以复加的地步！现在经刑部勘验，葛品连委实是因病身亡，由此可知原审的供招证据尽属捏造。借着一个因病身亡之人，罗织罪名，冤屈无辜，制造冤狱，逼害良民，始作俑者刘锡彤固然罪实难逭，独不解杨昌浚、胡瑞澜身为大臣，迭奉严旨，何以如此结党朋比、官官相护！胡瑞澜承审此案，熬审逼供，惟恐翻案，已属乖谬，而在复奏皇上时更胡说现审与初供虽有歧异，却无关罪名出入云云，饰词狡辩，淆惑圣聪，居心何在？杨昌浚则在刑部奉旨提取人证时，竟公然放言：上调正犯确供为凭就行了，纷纷提解，不是给地方增添拖累么？刑部实在不应请提，皇上实在不应允准。听听，此人心目中尚知有朝廷乎？愚臣寻思，胡瑞澜、杨昌浚之所以敢如此胆大妄为，是因为现在两宫皇太后垂帘听政，皇上冲龄践祚，大政未及亲裁，所以藐法欺君，肆无忌惮。此等罪过，岂止是寻常案件的误判错判可比？愚臣想到近年各省京控，从未见一案平反，督抚明知其冤，却谎报误控；又见钦差查办事件，往往化大为小，化小为无，朋比瞻徇的积习，牢不可破。
现在正是朝廷扭转这股歪风邪气的时机。愚臣亦知此案于奏结时，刑部自有定拟，朝廷必不会稍事姑容。只是想到案情如此荒唐，大员如此欺罔，若没有追究原审大吏下屈无辜、上欺朝廷之罪，恐不足以为朝廷树法威、给官员示惩儆。否则，只怕胡瑞澜、杨昌浚开了先例，以后官员更无顾忌。大臣尚有朋比之势，朝廷不无孤立之忧啊！所以，愚臣伏请皇上赫然震怒，明降谕旨，将胡瑞澜、杨昌浚瞻徇欺罔之罪，予以重惩。王昕此疏，可谓说到了慈禧心坎上。自太平天国运动以降，清廷在内忧外患的情势下，中央权威已经不断下移，地方督抚势力逐渐崛起，出现朝廷所不乐见的“内轻外重”、“弱干强枝”之势。而且，当时光绪皇帝刚以冲龄登基、两宫皇太后垂帘听政，是所谓“孤儿寡母”的局面，对地方大员的“朋比之势”、朝廷的“孤立之忧”更为敏感和忌讳。所以慈禧需要借着平反杨乃武案的名义，对“藐法欺君”的地方大员略施惩戒，以儆效尤，为朝廷立威。当然，慈禧也只是放放信号、敲山震虎而已，犯不着为了杨乃武一个已革举人，太过于委屈地方大员，毕竟风雨飘摇的帝国需要他们支撑。因此，我们也不用奇怪，为什么杨昌浚革职后次年，因左宗棠保奏，又得到起用，官至漕运总督、闽浙总督。
