1978年9月11日2时20分，沈阳市公安局苏家屯分局接到人民银行沈阳分行保卫处的报案：两名手持半自动步枪的匪徒窜入苏家屯区大沟信用社，威逼捆绑了值班人员后砸开金库，抢走人民币6598.5元——
接报后，苏家屯分局刑侦科和刑警队的侦查、技术人员立即出动，驱车前往大沟信用社现场——
根据当夜的信用社值班员张玉跃和更夫刘广利的介绍，警方基本了解了案发经过：9月10日23时左右，大沟公社在大沟大队的大沟中学院内放映的电影散场后，被电影放映声音吵得睡不着觉的两人这才关灯准备入睡。
老照片：70年代生产队户外放电影
但没过多久，一道手电光从值班室的北窗照入室内，然后北窗的西扇玻璃窗被人推开，接着伸进两支上了三棱刺刀的步枪枪口，然后就听到屋外有一个恶狠狠的声音：“开门！”
三棱刺刀
张玉跃从炕上坐起身回答：“不能开！”
“DUANG！DUANG！DUANG！”
门被人在外面用枪托砸开后，两名匪徒冲入室内，这时刘广利拉开了电灯，看清了两名匪徒的样貌，一个大个子、一个小个子，都是不认识的陌生人。两名匪徒进来后，大个子示意小个子用青麻绳将张玉跃的手脚捆好，然后大个子进入营业室砸金库。约一个小时后，两名歹徒轮流进营业室，又过了半小时后两名匪徒回到值班室，将挂在东墙上的大镜框摘下后摔碎，又解开了绑张玉跃用被子蒙上，并用铁钎子撬值班室的两个金库。
值班室墙上的挂钟显示1时30分时，大个子匪徒说：“今晚就到这。”随后两名匪徒用铁桶从灶间盛水后泼在值班室和营业室的地上，然后把电话机摔坏后说：“我们走了，你们掂量着办！”最后，将值班室的门反锁后逃走。
人民银行苏家屯区大沟信用社位于大沟公社大沟大队，是一栋砖瓦结构的平房，东屋为值班室，西屋为营业室，中间有一条连着正门和灶间的过道隔开。正门为双道门，外扇木门的门板被撬掉一块，内扇铁门的挂锁被撬掉并有被枪托砸过的痕迹；西屋营业室的门锁也被撬掉，锁键上留有清晰的撬痕。营业室内三张办公桌中有两张被撬，抽屉内的物品被翻动，抽屉钌铞锁扣上留有对称的老虎钳子咬合留下的痕迹。金柜柜门暗锁锁芯被破坏，留有老虎钳子咬合的痕迹，柜门被撬开，留下刃宽为0.8厘米的螺丝刀痕迹。柜内上格和抽屉内存放的现金6598.5元被劫，柜内柜外均留有纱线手套的印痕。
70年代的一张苏家屯区大沟公社干部的合影
原本放在西屋营业室柜台上的电话（信用社的电话兼具大沟大队的公用电话用）被摔碎在地上，电话线被扯断。柜台上、地面上、摔碎的电话机上均有水迹。东屋值班室有一张办公桌被撬，同样留有老虎钳子的咬合痕迹，屋内一张椅子上留有一根铁棍，铁棍一头有擦痕并沾有石棉粉。室内的两个金柜的锁孔、折页和柜门都有撬压痕迹，其中一个金柜柜门上部已经被整个撬离原位，但均未能撬开，里面的20567.5元现金安然无恙。
从现场脚印和被害人描述的匪徒体貌分析，大个子匪徒年龄约30岁，身高1.72米，脚穿41码“团结”胶底鞋；小个子匪徒年龄约25岁上下，身高1.68米，脚穿40码“团结”胶底鞋。
在现场勘查中，技术人员在泼过水的地面上提取到多枚残缺不全的横道花纹鞋印；又在外围勘查中在院外围墙边的地面、墙角的菜地附近和门前地面上均发现了清晰且成趟的横道花纹鞋印，经查实为“团结”牌胶鞋所留，一种长27厘米，一种长27.5厘米，利用警犬追踪出2公里后失去踪迹，当夜布置的外围堵截控制也没有发现可疑人员。
民警和警犬
结束勘查后，侦查员们在大沟大队的大队部召开案情分析会，分析案情，结果在案件性质的认定上有较大分析，一部分侦查员认为是本地人作案或者外部人员勾结内部人员作案，理由如下：
1、作案时间正是电影散场不久，现场附近行人不断，流窜犯作案时间不适合，符合当地人利用看电影寻机作案。
2、两名匪徒手持半自动步枪，枪支不好隐藏，如果系流窜人员背着这么个长枪容易被人发现，很可能系当地有机会接触枪支的人员趁机作案，或在当地有落脚之处、内外勾结合谋作案。
3、被害人提供犯罪分子操本地口音，且知道信用社管金库钥匙的出纳员老薛全名叫薛恩涛，说明犯罪分子对信用社的人员比较熟悉，符合当地内外勾结的作案条件。
4、犯罪分子对信用社和周围的环境比较熟悉，其中一人始终盯着信用社对门的大沟公社派出所的动静，还问被害人：“今晚派出所谁值班？”敢在派出所眼皮子底下作案，说明匪徒对现场的情况摸得比较清楚，不是本地人很难做到这点。
刑侦老电影中分析案情的刑警
另一部分侦查员认为是流窜犯作案，理由如下：
1、犯罪分子不伪装，不回避，被害人不认识罪犯，说明匪徒不是本地人，至于他们能叫出薛恩涛的名字，是因为这个名字写在信用社贴在墙上的工作人员名录，未必就是熟悉内部的人员。
2、犯罪分子作案两个多小时，却只砸开一个金柜，留下两个金柜未撬开就离开，从逃跑时间看，说明犯罪分子急于在天亮之前务必赶回，从时间上来推算路程，很可能离现场有两到三个小时的路程，分析大约25公里左右，这也能说明犯罪分子不像当地人。
3、经调查，大沟公社的民兵武器库没有被盗，所以犯罪分子携带的步枪不是当地的武器。
4、犯罪分子自带多种作案工具，有铁钎、手摇钻、螺丝刀、老虎钳子和麻绳，戴手套作案，作案手法熟练，说明是经常溜门撬锁的熟手，但之前没有撬过金柜。
经过激烈讨论，认为外地流窜作案的应该成为侦查的主攻方向。
根据被害人提供，两名匪徒携带的是带三棱刺刀的步枪，其中一支步枪的背带是麻绳，另一支步枪的枪筒上面没有护木。在对之前发生在辽宁省的枪支被盗案的调查中，侦查员发现1978年8月21日在辽阳市铧子公社赵台子大队民兵连武器库被盗案中被盗的三支56式半自动步枪中的两支符合上述细节，分析可能就是辽阳市公安局正在追查的被盗枪支。
56式半自动步枪
使用56式半自动步枪操练的民兵
但是，辽阳方面无法证实被盗的半自动步枪是不是就是苏家屯案出现的半自动步枪，不敢确定又不敢否定。为了尽快确认，辽阳市公安局和沈阳市公安局的技术人员共同对赵台子大队和大沟大队两个现场进行复查，对痕迹进行交叉比对，最后确定两个现场系同一伙犯罪分子所留。于是，两起案件正式并案侦查，由辽阳市公安局和沈阳市公安局抽调精干警力组成联合专案组专办此案。
专案组经过讨论，确定了以下六条排摸条件：
1、身在大沟、铧子两个案发地一带并有可能相互勾结作案的，发案前后经常出没两地一带活动有作案因素的人员。
2、有流氓、盗窃、赌博等劣迹前科的，有结伙条件、经常外流的人员。
3、近期经济情况反常，案发前急需用款，案发后又突然暴富的人员。
4、有班不上，有乡不下，有家不归，无正当职业的盲流人员。
5、体貌特征、衣着和鞋子和被害人描述的犯罪分子特征相似的人员。
6、具备多种作案工具，尤其是会用铁钎子的可疑人员。
至9月14日，专案组通过发动群众收集线索657件，其中54件有价值。在当晚组织人手对这54条线索进行逐一核实的时候，22时30分左右，铧子公社腰卜大队党支部书记跑来报告：20时20分，本大队社员李晶石在公社的灌渠桥上发现了三支半自动步枪，结果被路过的辽阳市运输公司的一名司机捡走运往辽阳市区。
专案组立即中断工作，兵分几路：一路前往灌渠桥勘查发现枪支的现场；一路前往辽阳市追查枪支去向；一路开展现场走访调查，查明扔枪的时间和可疑人员活动情况。
据查实，辽阳市运输公司的司机将三支步枪直接送交给了辽阳市公安局，枪上还沾有水渍，其中一支步枪的背带是麻绳，另一支步枪的枪筒上没有护木，枪号分别是“53530”、“51888”和“52100”，经核对，就是赵台子大队民兵连武器库被盗的那三支56式半自动步枪，其中两支的特征和大沟信用社抢劫案中的两支步枪特征一致。
丢弃步枪的灌渠桥桥面已经完全破坏，没有勘查价值，但是在桥下水沟的岸边的石头上发现有滴落的水滴点，还有一摞新踩出来不久的足印，足印长27.5厘米，根据足印遗留的位置、方向和新旧程度判断为犯罪分子所留，立即加以提取。
在现场附近的走访中，有两个青年反映：当晚，他俩在附近用半导体收音机听广播的时候，电台报时20时刚过，他俩就往灌渠桥方向走，大约20时15分的时候，发现了桥面上横着放着三支56式半自动步枪。
据此，专案组分析枪是被犯罪分子丢弃的，丢枪有两种可能：其一是犯罪分子被公安机关强大压力所震慑，心理极度恐慌而将枪支丢弃，说明犯罪分子就在专案组重点侦查范围之内。其二是犯罪分子有意摆迷魂阵，企图丢枪保人，转移公安机关的侦查视线。
根据丢枪的时间已经现场遗留的脚印新鲜程度判断，丢枪的人可能就在丢枪现场东南5公里的范围内。随即，专案组立即将指挥部从铧子公社转移到腰卜大队，以腰卜大队为起点，侧重对东南方向十个大队展开新一轮的排摸工作，重点确定嫌疑对象案发当晚18时至22时的活动情况。
很快，一名嫌疑对象浮出水面：时年26岁的铧子公社吴家大队四队社员王平，曾因为盗窃（粮食）罪被判刑三年，大沟信用社案发当晚他没有回家，体貌特征和被害人描述的“大个子匪徒”比较相似。侦查员随即直接上门和王平的接触，在接触中发现王平脚穿一双团结牌胶底网球鞋，炕下还放着一双新的农田鞋，技术人员提取了两双鞋的鞋底印进行技术鉴定，结果认定大沟信用社现场发现的27.5厘米胶底鞋印系王平的网球鞋所留；抛弃枪支现场发现的鞋印系王平的农田鞋所留。随即，王平被拘留审查。
在一番“亲切友好”的“交流”后，王平承认了自己的犯罪行为，并供出了另一个同伙——时年24岁的吴家大队四队社员王政贵。王政贵随即被提溜回专案组，一番“大记忆恢复术”后他也对自己的盗枪抢银行的犯罪事实供认不讳。
事情是这样的：1977年4月，王平伙同犯罪分子佟春繁合谋盗窃了吕坊寺供销社的营业款2300元，后又在1978年3月和佟春繁预谋盗窃信用社未遂，佟春繁还被抓了，因为信用社值班更夫手中有枪。而佟春繁落网后很“义气”的将全部罪行大包大揽，没有供出王平。
老照片 供销社
老照片 信用社办理业务的场景
另一边，总结“失败教训”的王平认为下次动手之前一定要先搞到枪，于是就和王政贵勾结，在1978年8月21日夜里蹿到铧子公社赵台大队民兵连武器库，用螺丝刀撬开门锁和枪柜柜门锁，盗出三支56式半自动步枪后将枪支藏在附近的山上。
盗枪得手后，王平和王政贵经过踩点，于9月10日19时左右扛着用牛皮纸包扎的步枪下山，绕道于22时左右蹿到大沟公社信用社院外隐藏起来，等电影散场后利用人多眼杂、场面混乱之际持枪进入信用社行抢，盗走钱款后将钱款埋在一个采石场。9月14日19时，王平雇佣四队社员王宝华穿着自己新买的农田鞋将步枪扔在灌渠桥上，企图逃避侦查，转移视线，结果反而聪明反被聪明误，引来了警察。
根据王平的指认，专案组在采石场起出全部赃款，至此，本案历经五天圆满告破。最终，王平因为盗窃罪被判处死刑，王政贵因盗窃罪被判处有期徒刑十五年。