在等待支援的过程中，林正常仔细查看尸体，发现死者身上没有任何能表明身份的证件，只有手腕处戴着一块略显陈旧的手表，表带上刻着一个模糊的“李”字。林正常猜测，这很可能是死者的姓氏。
警方很快赶到现场，对尸体和周围环境进行了勘查。通过初步判断，死者死亡时间大约在昨晚深夜，死因是头部遭受重击，致命伤在后脑勺。现场没有发现明显的打斗凶器，凶手作案后似乎对现场进行了一定的清理，这给侦破工作带来了不小的难度。
林正常主动请缨，参与案件的侦破工作。他和同事们开始在小镇上展开走访调查，试图寻找昨晚见过死者的人。经过一整天的奔波，他们终于从一位深夜路过工厂附近的出租车司机那里得到了一条重要线索。司机回忆说，昨晚他看到一个身形高大、穿着黑色外套的男人，搀扶着一个像是喝醉了酒的人走进了工厂，当时他并未在意，现在想来，那喝醉的人很可能就是死者。
根据司机的描述，警方绘制了嫌疑人的画像，并在小镇上张贴悬赏通告，希望能借助群众的力量找到凶手。与此同时，林正常并没有放弃对那只乌鸫鸟的关注，他总觉得这只鸟与案件有着千丝万缕的联系。
他再次来到发现乌鸫鸟的老者家中，向老者询问更多关于乌鸫鸟的情况。老者回忆说，这几天他经常看到这只乌鸫鸟在他家附近徘徊，起初并未在意，直到今天早上听到它喊“冤枉”，才觉得不对劲。林正常又在老者家周围仔细搜寻，在一个屋檐下发现了一个简陋的鸟巢，巢中有几枚鸟蛋，他推测，这很可能就是乌鸫鸟的家，而它之所以会如此急切地求助，或许是因为它的巢穴附近发生了什么可怕的事情。
顺着这个思路，林正常扩大了调查范围，重点排查工厂周边与鸟类相关的线索。终于，在工厂后面的一片树林里，他发现了一个隐藏在灌木丛中的小型养殖场，养殖场里饲养着各种鸟类，其中不乏一些珍稀品种。林正常心中一惊，他意识到，这个养殖场很可能涉及非法交易，而死者或许就是因为发现了这个秘密，才惨遭毒手。