1968年4月3日傍晚6时45分,北京西单商场的一声巨响,震颤了北京西半城。爆炸点在北京市中心商业区。爆炸声响不到一小时,“美国之音”和莫斯科广播电台就播出了这个消息。此次事件，其后续影响波及范围很广，也牵连了许多办案人员。
西单商场1956年公私合营，与王府井商业街齐名。是人群最密集的地方，也是游客来京必到的场所。爆炸发生在食品商场人群密集的门廊内。
惊魂未定的受访者说，爆炸前商场里人很多。广播里说商场要关门了，人们便纷纷往门口走去。西南门的门道里聚集了不少准备离开的顾客，就这时，听到了震耳欲聋的响声。
门道内场面相当惨烈。厚达15厘米的水磨石地面被炸成了一个直径达30多厘米的大洞。地面下的暖气管道露了出来。门窗、柜台被炸毁。墙上张贴的文革宣传画被震歪。到处是碎玻璃和被炸碎的东西，房顶和围墙上溅满了血糊糊的人体组织。爆炸产生的冲击波把炸点以东60米内的玻璃全部震碎，横飞的玻璃碎块最远飞到150米外。被炸死炸伤的人倒了一片，哭喊声不绝于耳。经清查，5人当场被炸死，108人受伤，其中重伤9人。
北京市公安局民警迅速赶来勘查现场。负伤的人员陆续被送去医院后，现场剩下5具尸体，其中4具尸体完整易于辨认。
而第5具尸体被炸成好几段。躯干与两条腿被炸离，一条腿血糊糊粘在天花板上，另一条腿挂在商场外路边的树枝上。黑色棉衣棉裤外露的棉花被红的血和黑的炸药染成了花色。右手攥着人造革包提带，书包只剩下残片与棉衣碎片以及一顶满是污垢的帽子、两只黑布鞋等散落四周。所幸碎尸的面部损坏不严重，头发整洁好像刚理了发。头部和面部经法医赵金龙复原后，制成照片供查找辨认。
1968年4月3日晚7时许，公安部总值班室接到北京市公安局军管会报告：西单商场门口发生爆炸，死伤上百人。接到报告后，公安部长谢富治和我立即带人赶赴现场。
安置了伤员，清理完现场，已接近午夜了。谢富治在发案现场召开了有公安部、北京市公安局、西单百货商场及有关单位领导参加的侦破工作会议。谢富治说：毛主席亲自发动和领导的无产阶级文化大革命，正在深入发展，国内外阶级敌人也加紧了对我国的破坏活动。这个案子很可能是国外特务机关派来的特务干的，大家要提高警惕，下定决心，坚决破案。
开国上将谢富治长期在军队担任领导工作，“文革”前即为国务院副总理兼公安部长，“文革”中颇受毛泽东和“中央文革”信赖，是一个响当当的红得发紫的“革命领导干部”，被结合进北京市革命委员会担任“市革会”主任，当时他的话可算是一言九鼎。
听了谢富治这么一说，见他已将案子性质定了，大家也不好再说什么了。我当时心想，对此案不能过早定性，特别是不能说只有一种可能。但我这个想法，当时不好说出来。谢富治讲完话后，大家又初步分析了案情。会议决定成立侦破西单商场反革命爆炸案专案组，公安部、市公安局及有关部门派人参加，谢富治宣布由我负责指挥破案。
专案组成员大多是富有侦查工作经验的业务骨干，他们有条不紊地勘查现场、确定爆炸物、辨认死者照片和遗留物，以及大量采集案发时在场人员信息等工作，他们的思维并未被谢富治的定调限制住，而是仍然按以前成熟的方式破案。
很快4具完整的遗体身份被确定。都是北京本地人，到西单商场购物时丧命。只剩下那具残缺男尸无人认领。从现场勘查情况看,这个被炸飞的人离爆炸物最近。而他手提的那个黑色人造革提包,就是用来装爆炸物的,因为在那些提包碎片上检测出了爆炸物硝铵和TNT成分。
可是从现场没能找到证明残缺男尸身份的证件。法医根据复原后的照片判断残尸是个年轻人。从肤色及骨骼看,像是北方人。赵金龙进一步会同中医研究院和积水潭等医院的医学专家进行检验鉴别，确定残尸的骨龄在30岁上下，身高1.65米左右。
案情分析会上有经验的侦查员认为：残尸生前不是北京本地人。北京已是春暖花开，无需穿棉衣棉裤。其次,从棉衣棉裤的式样，以及手工纳鞋底并制作的黑布鞋，并且没穿袜子等特点看应是农村人。这种穿着习惯,以河北省山海关、张家口、承德以及辽宁等地的农民为多。
与此同时,专案组经过一次次试验，最确定炸药的成分是80%的硝铵，10—15%的TNT，5%的木粉，重量约为4至5公斤。装在被炸烂了的黑色人造革提包里。提包就提在嫌疑人，也就是那具残尸的手上悬空爆炸，残尸上均沾有炸药成分。
现场提取的引爆装置，经调查产于河北、辽宁地区。其中辽宁铁岭化工厂的产量最大。
而棉衣棉裤的布料和棉花，经轻工部科研人员鉴定，布料是黑色人字形布，是石家庄一家军用纺织厂的产品。棉花是产于河北、辽宁地区的长棉绒。
确定了侦查方向后，专案组担任侦查组组长的潘玉林带领侦查员石庆中、郭中华和周振寰去辽宁省查找尸源。
由于案情重大,周恩来责令公安部长谢富治和解放军副总参谋长兼北京卫戍区司令员温玉成商办该案。周恩来还在谢富治的名字下面写上了“亲视”两个小字。谢富治不但"亲视"了，还不计成本，没考虑专案组把嫌疑人划定在黄河以北地区的意见，要求把印有嫌疑人照片的协查通报发至全国各地。
辽宁省公安厅在潘玉林一行人赶到后立即组建一个协同侦破小组。成员大多是有丰富经验的老公安，配合潘玉林等开展调查。他们根据嫌疑人没穿袜子的特点，建议把调查重点地区定在锦州、朝阳、打虎山和铁岭一带。这些地区是半山区，村民们习惯光脚穿鞋。
一个月很快就过去了，调查进展很慢。由于铁岭化工厂生产的引爆装置销售量太大，销售范围遍及全省,无法判定嫌疑人是从哪一地区获取的引爆装置。
就在潘玉林他们十分焦急的时候，辽宁省公安厅侦破小组带来了一个重要线索。朝阳地区喀喇沁左翼蒙古族自治县南营子公社一个叫董世侯的社员，4月2日离家后一直未归。
潘玉林等立即赶了过去。南营子公社位于辽西，距河北承德不太远。这一带属半山区，土地瘠薄，属于辽宁境内最贫困的地区之一。董世侯是东村大队的社员，29岁，蒙古族人。父亲是村上的富农分子，弟弟是劳改释放犯，哥哥在内蒙古当工人，妹妹已经出嫁。
据董世侯的父亲说，董世侯走的时候，提着一个人造革手提包，里边不知装着什么东西。临行前对其父说，我出去一趟，就不回来了。潘玉林认为董世侯的外貌及其离家时的装束和携带的物品，均与嫌疑人的情况接近。
辽宁省公安厅侦破小组走访了沿途车站。最后确定董世侯离家后乘坐长途汽车到了承德，从承德换乘开往北京的火车。经董世侯的妹妹进京辨认尸体,残尸确系董世侯。
专案组结合调查情况分析认为董世侯有作案动机。他出身富农，受村干部歧视。家境贫寒，年近30岁了还娶不上媳妇。对现实极端不满，曾流露“活着不如死了好”的言语。他曾对人说过，我要干，就不在这儿干小的，干就到大城市干大的去。从某种意义上说董世侯既是凶手，也是受害者。董世侯还具备作案条件。他曾参加当地的水利建设，用炸药开采石头。由于当地对炸药管理松懈，有人证实董世侯曾偷过炸药，雷管和导火索等。
董世侯的父亲和弟弟还交代说，曾在家里的衣柜里看到用水泥袋包装的五六公斤炸药。董世侯离家后这些东西就不见了。并且董世侯走之前，把乱糟糟的家里打扫干净，把他经常用的东西也处理了。
专案组最终确定，制造西单商场爆炸案的就是董世侯。他实现了“干大的”阴谋，自己也同归于尽。
案件调查历时一个多月，真相终于大白于天下。