1980年12月18日深夜，阳泉市公安局郊区分局刑警队的值班电话响了起来，值班的刑警拿起电话：“喂，（郊区分局）刑警队，请讲。”
“喂，我是义井公社公安特派员，刚接到群众报告，有个男青年在白羊墅公路大桥上被枪杀，请你们马上过来！”
“好的，知道了，我们马上出发！”
现场位于阳泉市郊区的白羊墅公路大桥（2013年9月26日被爆破拆除）一侧的护堤坝上，死者仰卧在护堤坝处，头部有一处贯通枪伤，这是导致他死亡的致命伤。此外，死者的胸部还有一处刺创孔。
死者的上衣纽扣被解开，身上所有的衣兜和裤兜都被翻出，尸体附近公路路面上发现一滩血迹和一趟拖拉的痕迹，并发现了一个不完整的点状画完鞋底足印，同时还在公路路面上发现了一枚56式7.62毫米步枪子弹弹壳。
逐步向外围搜索勘查，结果在公路东侧的草地上和距离中心现场187米的公路边发现和中心现场的血足印一样鞋底花纹的足印，还发现了另一种长条状花纹足迹以及一把长29.5厘米的木柄铁锥。
死者的衣袋里还留有一枚印章，根据印章上的名字，查明死者是时年26岁的阳泉市某单位职工张云祥，根据张云祥的家属辨认，确定了死者的身份就是张云祥。同时家属清点了死者的遗物，证实死者的手表、腰包和出门所骑的一辆永久26型自行车不见了。
永久26型自行车
根据当时的目击群众反映：原本好好的，突然“叭”的一声枪响，就看到一个骑自行车的男青年应声倒下，然后有两个男的上前把那男青年拖到桥下护堤坝处搜了那男青年的身，然后两人各骑着一辆自行车（其中一辆就是倒下男青年的自行车）飞快的离开了。因为天黑，而且距离较远，目击者没有看清两个男子的相貌特征以及穿着。
白羊墅公路大桥旧照
根据现场勘查和群众走访的结果，郊区分局刑警队和随后赶到的阳泉市公安局刑警大队的侦查员们对此案进行认真分析研究后一致得出如下的初步结论：
首先、此案系一起持枪抢劫杀人案，凶犯和死者应系素昧平生，只是看死者穿着打扮比较体面，应该比较有钱，是凶犯随机挑选的抢劫对象。死者衣裤口袋都被翻动，手表和腰包和自行车被拿走，亦可说明凶手作案的目的就是为了抢劫钱财。
其次、犯罪分子为两人，在中心现场和外围现场均发现有同一种足迹，并在外围两处地面上发现另一种足迹，两种不同足迹在一段距离内有相互踩压的迹象，只有在两人前后跟随的情况才会形成这种足迹情况。根据对两种足迹的分析，两名罪犯身高均在1.75米左右，年龄分别是23岁左右和25岁左右。
其三、现场提取的一枚56式7.62毫米步枪子弹弹壳系56式冲锋枪（自动步枪，行文方便起见均说56式冲锋枪，请杠精自动退散）所发射，说明犯罪分子随身携带有56式冲锋枪。死者身上的刺创孔经检验系现场发现的那把木柄铁锥所留。
56式7.62毫米步枪子弹
其四、现场除了死者的自行车车轮印外还发现了另一辆自行车车轮印与之相随，说明罪犯除了抢走死者的自行车外还另外有一辆自行车，自行车轮印并不慌乱，说明犯罪分子作案时冷静老练，应该身上还背有其他的枪杀命案。
随即，阳泉市公安局刑警大队和郊区分局刑警队抽调精干警力组成专案组，对本案进行侦办。
专案组首先对全市登记在册的全部三百零五支56式冲锋枪一一进行射击试验，提取弹壳样本和现场获得的弹壳进行比对试验，结果一无所获，确定犯罪分子所使用的的56式冲锋枪并非阳泉本地所有的枪支。于是又扩大了排查范围，将范围扩大到晋中地区与阳泉市相邻的几个县市登记在册的四十五支56式冲锋枪进行射击试验，但依然是一无所获。
56式冲锋枪
射击状态的56式冲锋枪
查找枪源这条路一时半会走不通，专案组将排查重点转向现场鞋印的鞋子来源上。在有关单位的大力协助下，专案组查遍了阳泉市的大小鞋厂门市部和商店的鞋柜台，并走访请教了大量的采购员和鞋厂老师傅，同时对外发函请求协助寻找并派员到外地进行查访。终于在北京和天津两地分别发现了和现场两种鞋印相符合的鞋样。一种是北京皮革厂生产的26号点状花纹底高腰皮棉鞋，另一种是天津第一皮鞋厂生产的26号III型长条状花纹底高腰皮棉鞋。
北京产的皮棉鞋只在北京市内销售，从未在北京以外的确售卖过。而天津产的皮棉鞋除了在天津本市销售外，还曾在河北的唐山和邯郸两地销售。但上述两种鞋的产量都很大，要查明哪些人买了穿了这些鞋并从这些人里面把凶手找出来无异于是天方夜谭。
现场遗留的铁锥经请教阳泉市内有经验的老车工、木工和钳工后认定：此铁锥系用10寸圆锉经砂轮打磨而成。经火花检验，锥子本体属于T旧号钢材，锥子的木柄系槐木，在20型以下的小车床上车成，铁锥制作精细程度不高，制作人技术水平较为一般。侦查员根据这条线索在阳泉市内查找制作这柄铁锥的人员，但查了一段时间下来还是一无所获。总共排摸出来的数百条线索和一百余名嫌疑对象经过核实全部被否定。
案子迟迟没有进展，导致部分专案组成员的信心产生动摇，1981年2月初，专案组再度召集案情分析会，对前段时间近三个月的工作进行总结，并结合物证的查证情况重新对案情进行了刻画：
鉴于阳泉市没有56式冲锋枪被盗的案件，全市以及周边县市登记在册的56式冲锋枪经检验也不是发射现场发现的子弹的枪支，其他物证调查中也没有发现与阳泉有直接关系的线索。因此，专案组认为犯罪分子应该不是本地人，外地流窜作案的可能性较大，或者是内外勾结作案。于是决定在原来工作的基础上将范围向外扩大，把追查枪源作为案件的突破口，通过山西省公安厅向各兄弟单位发出协查通报，寻找别的地方发生的枪杀案件和本案是否有串并案的可能性。
根据新制定的侦破方案，专案组首先对近年来公安部向全国发出的枪杀案的全国通缉通报进行了仔细研究，从中发现与阳泉有联系的被盗枪支案件。结果发现河南省登封县和陕县各有一支56式冲锋枪被盗，河北省的宁晋县有两支56式冲锋枪被盗。同时又获悉1980年11月3日在河南的新乡市发生了一起枪杀案件，经查实该起案件的死者系被56式冲锋枪射杀。
通过联系新乡市公安局进行的串并案研究，专案组发现新乡的11.3枪杀案和阳泉的12.18枪杀案的作案手段有相似之处。为了进一步证实，专案组于1981年2月21日对新乡送来的11.3枪杀案现场提取的弹壳和阳泉12.18枪杀案现场提取的弹壳进行比对检验，认定两起案件现场遗留的弹壳系同一支56式冲锋枪射出的，稳妥起见，两枚弹壳又被送往北京，由公安部技术部门进行复核鉴定，得出了相同的结论。
至此，案件的侦办出现了重大转机，专案组决定和新乡市公安局合作，对新乡11.3枪杀案和阳泉12.18枪杀案正式进行并案侦查。
然而，并案后的侦查工作也并非一帆风顺，因为新乡市公安局刑警大队在11.3枪杀案发生后也找遍了整个新乡地区，也没有发现涉案枪支，说明涉案的枪支也不属于在新乡市登记的任何一支56式冲锋枪，枪源的查证工作依然无从下手。
于是专案组再度改变侦查方向，从分析两起案件现场遗留的痕迹物证入手。经新乡市公安局查证，新乡11.3枪杀案现场遗留的一把被纸张包裹的小刀系天津生产，全国都有销售；包裹小刀的纸张系河北省政法干校于1979年委托石家庄市桥东印刷厂印制的，总共印了100本，只供内部人员使用，没有对外销售。而阳泉12.18枪杀案现场提取到的天津产的26号III型长条状花纹底高腰皮棉鞋在河北的唐山和邯郸两地销售，这就有了一个交集。专案组分析认为：新乡11.3枪杀案和阳泉12.18枪杀案现场遗留物中均有东西涉及到河北，而新乡和阳泉两地都临近河北省，所以两名罪犯中的至少一个人就在河北，或者在河北有落脚地点，两人以河北为“根据地”流窜到山西和河南作案。
此外，从枪支的查证情况看，在这两起持枪杀人案发生之前，河北的宁晋县刚好发生了一起两支56式冲锋枪被盗的盗枪案。因此专案组认为应该和河北宁晋县的盗枪案进行并案，一次作为重点继续开展工作。
1981年3月22日，新乡市11.3枪杀案、阳泉市12.18枪杀案和宁晋县6.28盗枪案的并案侦查方案上报公安部，当天就获得公安部赵苍壁部长的亲笔批准。
赵苍壁夫妇
正当河南、山西和河北三省联手开展调查摸底工作的时候，1981年3月26日公安部接到四川省公安厅的报告：“四川省夹江县发生一起枪杀案，夹江县公安局在抓捕两名犯罪分子的过程中将其中一名拒捕的罪犯击毙，另一名被抓获，缴获一支锯掉枪托和护木的56式冲锋枪，可能与阳泉和新乡的案件有关。”
夹江县公安局缴获的犯罪分子使用的锯掉护木和枪托的56式冲锋枪
专案组闻讯后大为兴奋，立即派出小组赶赴四川，在公安部的统一指挥下会同新乡市公安局和夹江县公安局的同志们密切分工，一边开展对抓获的一名犯罪分子的突审工作，一边对缴获的枪支进行检验。
经过弹壳对比，认定阳泉12.18枪杀案和夹江县3.26枪杀案现场留下的56式步枪子弹弹壳底部的击针痕迹完全一致，可以认定系同一支56式冲锋枪——即在被击毙的犯罪分子手中的56式冲锋枪所击发。而且根据这支冲锋枪的枪号查询，确定这支56式冲锋枪就是河北宁晋县化肥厂保卫科武器库中被盗的两支56式冲锋枪中的一支！
夹江县3.26枪杀案现场提取到的弹壳底部
阳泉市12.18枪杀案现场提取到的弹壳底部
被抓获的犯罪分子经审讯得知名叫唐兴会，时年15岁，有盗窃前科，1980年因为分赃不均而杀死同伙后被拘留审查，但在拘留过程中潜逃，并在潜逃过程中结识了被击毙的犯罪分子，此人自称叫李力，两人臭味相投，李力曾对唐兴会讲述了自己在阳泉市持枪杀人的经过，唐兴会对此“钦佩”不已，很快在一起密谋到四川购买走私手枪，没想到在夹江县作案后被公安干警和民兵包围，最终李力被打成了筛子，唐兴会束手就擒。
专案组将唐兴会的足迹和阳泉12.18枪杀案现场遗留的两种足印进行对比，结果构不成同一的条件。李力的足印倒是和其中的一种足印对上了，说明和李力一同作案的并不是唐兴会，而是另有其人。
此时，专案组派出的一个小组在河北宁晋县传回了好消息：宁晋县公安局在3月25日破获了一个六人犯罪团伙，抓获段小四、段新民、李建库等五人，他们供出另一个团伙成员就是在夹江县被击毙的李力。在对他们的住处进行搜查时，在团伙成员李建库的住处发现了一双高腰皮棉鞋，通过检验比对，这双高腰皮棉鞋的鞋底和阳泉市12.18枪杀案现场发现的另一种鞋印的鞋底花纹完全相同，而且磨损程度也完全相符。至此，阳泉市12.18枪杀案的另外一名犯罪分子的身份确认为李建库。
面对铁证，李建库没有顽抗，交代了自己的犯罪事实：
1980年12月，李力伙同同伙——宁晋县农场五分厂职工段小四和宁晋县化肥厂职工段新民密谋盗取枪支，由段新民绘制出宁晋县化肥厂保卫科武器库的地图，由李力和段小四在6月28日潜入宁晋县化肥厂保卫科，盗出了两支56式冲锋枪后分别隐藏保管。
为了隐藏和鞋带作案，李力将这两支56式冲锋枪的木枪托锯掉，又将护木拆掉，枪管锯短，改造成“短管冲锋枪”。一支56式冲锋枪随身携带，另外一支56式冲锋枪被藏在邢台地区建筑公司的职工宿舍里。
11月3日，李力独自持枪在河南新乡市郊公路持枪抢劫，枪杀一人；12月18日，李力伙同李建库两人将56式冲锋枪放在提兜里，并携带匕首、铁锤和木柄铁锥窜入阳泉市，在市内盗窃了一辆自行车后来到阳泉郊区的白羊墅公路大桥，遇到了骑着自行车的受害者张云祥，两人看张云祥打扮考究，就认为他很有钱，就掏出56式冲锋枪向张云祥的头部开了一枪将他枪杀，两人将张云祥的尸体拖到桥下搜身，将张云祥的手表和腰包抢走，又抢走了张云祥的自行车后离开现场。
另外还查明，时年26岁的李力1976年下乡到河北宁晋县大曹庄农场，他的父亲正是在政法干校工作，有条件获得包小刀的挂历纸。然而根据李建库的交代，他是在1975年下乡到大曹庄农场，并且在这里认识的李力。
根据李建库的交代，专案组从邢台地区建筑公司宿舍起出了另外一支56式冲锋枪，至此本案真相大白。李建库最终因抢劫杀人罪被判处死刑并被枪决。