主犯格および共犯者たちの刑事責任を巡る審理は、東京地方裁判所を舞台に展開された。検察側は極めて悪質性の高い犯行として厳しい刑罰を求めたものの、被告人らが犯行当時に未成年であった事実が量刑判断に重い影を落とすこととなった。
第一審判決では主犯格に不定期刑(懲役17年以上20年以下)が言い渡され、その後の控訴審判決で主犯格に対して懲役20年の刑が確定した。だが、被害者が受けた言葉を絶する苦痛と命の尊さに比して、この量刑はあまりにも軽微ではないかという激しい怒号が国民の間で巻き起こった。この裁判は、日本の近代法が掲げてきた「教育と更生」を旨とする少年法理念の限界を、法曹界全体に突きつける歴史的転換点となったのである。