2015年1月5日,呼格吉勒图案真凶赵志红故意杀人、强奸、抢劫、盗窃一案在呼和浩特市中级人民法院开庭审理。一审查明,自1996年4月至2005年7月间,被告人赵志红在内蒙古自治区呼和浩特、乌兰察布两地连续实施故意杀人、强奸、抢劫、盗窃犯罪共计21起。其中,故意杀人致10人死亡,强奸妇女、幼女共13名,抢劫财物价值31400元,盗窃财物价值3500余元。对于普遍关心的赵志红之前承认自己是“4·9” 女尸案凶手一事,赵志红在庭审中依然承认。2月9日,该案一审公开宣判。法院以故意杀人、强奸、抢劫、盗窃罪并罚,对赵志红判处死刑,剥夺政治权利终身,并处罚金人民币53000元,同时,判决赵志红赔偿附带民事诉讼原告人经济损失共计102768元。
宣判后,赵志红在上诉期内提出上诉,认为其具有自首、立功情节,应从轻处罚。2015年4月14日,该上诉案在内蒙古高院开庭审理。4月30日上午9时,内蒙古高院对该案案进行了公开宣判,驳回赵志红的上诉,维持呼和浩特市中级人民法院作出的刑事附带民事判决。