1994年元月20日晚，湖北省京山县雁门口乡台岭村八组村民张在玉离家出走，下落不明。4月11日中午11时，雁门口乡吕冲村九组窑凹堰水面上发现一具女尸。下午2时30分，县公安局技侦人员赶到现场。法医初步认定，无名女尸系颅脑挫伤至昏迷后溺水死亡，应属他杀。此时，张在玉的哥哥张年生向专案组反映张在玉失踪，并称张在玉与丈夫关系紧张，时有斗嘴、吵架之事发生，其夫佘祥林有外遇。随后张年生辨认了尸体，当即一口咬定无名女尸就是张在玉。总结法医鉴定结果，专案组发现死尸与张在玉的特征有11处相同。下午5时，京山县公安局法医形成了一份《法医鉴定书》，确认无名女尸就是张在玉。同样的结论被当天下午7时形成的《张在玉被杀现场勘查笔录》所证实，认为张在玉系被他人用钝器打击头部至昏迷后又抛入水中溺水死亡。
4月12日，专案组认为张在玉的丈夫佘祥林有重大嫌疑，遂对其采取监视居住措施，并对其进行初步传讯，但没有丝毫突破。4月15日，对佘祥林的审讯有了重大突破。佘祥林承认：“张在玉是我弄死的。”随后还交待了第一种作案过程：1994年元月20日晚11点多钟，佘祥林带着张在玉来到雁门口红旗碎石厂一个山坡，用木杠将其打死埋在山沟里。由于与发现张在玉的尸体地点不对，这个说法随即被警方否定了。4月17日，在沉尸现场，警方又找到了新的物证，即一个用于沉尸的蛇皮袋子，以及蛇皮袋子里的4块石头，这被认为是佘祥林沉尸的主要罪证。
4月17日晚，专案组对佘祥林进行审讯。据佘祥林交代，他和魏太平两人将张在玉推到水塘里，然后用蛇皮袋子装石头拴上沉尸，但说不清蛇皮袋子的来源。但调查表明，佘祥林作案前后，魏太平曾患有严重的胃病，不可能参与作案。4月20日，在惠厅水库，专案组再次展开对佘祥林的审讯。佘祥林详细交待了独自杀人沉尸的经过。4月22日，佘祥林带着韩有华来到抛尸现场，指认了单独作案的杀人路线以及沉尸手法。当日，京山县公安局对佘祥林拘留。4月25日，京山县公安局认定佘祥林的行为已构成故意杀人罪，并提请检察院对其批准逮捕。
5月，京山县人民检察院将佘祥林故意杀人一案移送至湖北省人民检察院荆州分院起诉。在检察院内部，有人认为该案事实不清，证据不足，全凭口供认定，不足以采信。检方希望警方补充一些证据：（1）杀人现场和杀人工具的有关资料。（2）应查清被告人佘祥林所捡蛇皮袋及衣物的来源。（3）被告人佘祥林作案时所穿衣服里能否检出死者的血迹。（4）被告人藏衣服的瓜棚和烧毁衣服的材料。
8月2日，京山县公安局提供了以下补充材料：（1）距发案时有3月之久，杀人凶器无法寻找；（2）佘祥林拾到蛇皮袋和衣物无法查清；（3）我们对佘祥林作案时所穿衣服检验未见血迹；（4）我们对佘祥林烧毁衣服的灰土进行了查找，灰土已清除过，无法取证。9月22日，荆州市检察院将佘祥林以故意杀人罪起诉至荆州市中级法院。在法庭上，面对指认自己有罪的各种证据，被告人佘祥林只辩解道：我没有杀张在玉。10月13日，荆州法院对佘祥林杀妻一案作出一审判决：被告人佘祥林犯故意杀人罪成立，判处死刑，剥夺政治权利终身。
1995年1月6日，湖北高院以“事实不清，证据不足”为由，决定发回重审，并下发《（1995）鄂刑一函字第2号退查函》。1997年10月8日，荆门市政法委在京山县人民检察院召开了此案的协调会。会议决定：被告人佘祥林故意杀人一案由京山县人民检察院向京山县人民法院提起公诉。1998年3月31日，按照政法委协调会的指示，京山县人民检察院对佘祥林提起公诉，指控其构成故意杀人罪。6月15日，京山县人民法院判决被告人佘祥林故意杀人罪成立，判处有期徒刑15年，附加剥夺政治权利5年。佘祥林不服，提出上诉。9月22日，湖北省荆门市中级人民法院驳回上诉，维持原判。
2005年3月28日，张在玉来到吕冲村里，说自己是佘祥林之前的妻子。至此，佘祥林冤案得以昭雪。3月29日，荆门市中级人民法院紧急下发《再审决定书》。3月30日，荆门市中级人民法院又作出《刑事裁定书》，称原审裁定认定佘祥林犯故意杀人罪的事实不清，证据不足，适用法律错误，裁定撤销本院（1998）荆刑终字第82号刑事裁定和京山县人民法院（1998）京刑初字第046号刑事判决，发回京山县人民法院重新审判。4月13日，京山县人民法院开庭重审佘祥林故意杀人案，当庭宣判佘祥林无罪。
本案属于典型的疑案，对佘祥林“杀妻”的犯罪事实，公安机关收集的证据远远没有达到“事实清楚，证据充分”的程度。正如湖北高院在退查函中所指出的，本案至少存在五大疑点：（1）本案的直接证据仅有被告人佘祥林前后矛盾的、时供时翻的口供，间接证据也不多，且无法构成证据链条。仅依据被告人有作案时间、作案动机以及法医鉴定，不足以定案。（2）被告人佘祥林的有罪供述多达四五种，内容各不相同，在没有充分证据和理由的前提下，仅择其中一种认定不妥。从案卷材料看，认定嫌疑人魏太平没有作案时间缺乏证据，魏太平家里地上和墙上血迹无法解释。（3）本案的凶器没有找到，仅依被告人佘祥林的口供认定凶器是石头，依据不足；蛇皮袋的主人未查清，无法印证被告人的口供；被告人佘祥林供述将张在玉换下的衣物放在家中烧毁，既无残片，又无证人证言佐证，衣物去向不明。（4）张在玉患精神病没有医生诊断证明，即使有人证实张在玉患病无出走习惯，这也不能否定张在玉自行出走或跟随别人出走的可能性。（5）本案量刑的重要依据是根据被告人佘祥林的交代在沉尸处提取蛇皮袋一个，内装四块石头。但从卷内材料看，是先有蛇皮袋后有口供，并非提取笔录记载，根据被告人佘祥林的交待，提取蛇皮袋及袋内四块石头这一证据的证明力值得研究。此外，对于死者的身份确定。专案组只是根据张年生的指认来认定死者身份，未免显得过于草率。在当时条件下，完全可以通过DNA检测来确定死者是否是张在玉。
对于疑案，我国刑事诉讼法明确坚持疑罪从无原则，但当地两级法院最终作出了“留有余地”的处理，按照“疑罪唯轻”的办法，对佘祥林降格判处，最终酿成了冤假错案。
