1994年初，佘祥林的妻子张在玉突然失踪。双方家人四处寻找，但始终没有找到。张家开始怀疑是被佘祥林杀了。数月后，一村民在离村不远的窑凹堰边发现一具身体已腐烂得面目全非的女尸。经过辨认尸体后，张家人一口咬定死者就是张在玉。这样，佘祥林就成了第一杀人疑犯，不久即被京山县公安机关抓捕。当年，佘祥林被判处死刑，因为证据不足，被省高院发回重审。1995年，佘祥林再被判死刑，后来又因证据不足被高院驳回。1998年6月15日，被京山县人民法院以故意杀人罪判处有期徒刑15年，剥夺政治权利。2005年3月28日，佘祥林之妻张在玉突然返回京山县雁门口镇，京山县法院闻讯后派人进行调查，并作了调查笔录。公安机关也及时通过DNA鉴定，证实了其身份，并向法院出具了证明，证实回来的女子确为张在玉本人。据张在玉陈述，当年因与佘祥林经常发生争吵，后来索性离家出走（如何出走的记不清楚），来到山东枣庄与一男子结婚，生有一子。现因想家返回探亲。
荆门市中级人民法院于2005年3月30日作出裁定，撤销原裁判，发回京山县人民法院重新审判。京山县人民法院重新组成合议庭，对佘祥林案件进行了公开开庭审理，宣告佘祥林无罪。佘祥林随后获得国家赔偿和相应的政府补助。
佘祥林案件的处理结果是经过市、县两级政法委组织有关办案单位、办案人员协调，并有明确处理意见后，由两级法院作出的判决。这种近似于“先定后审”的做法违背了刑事诉讼法的有关规定，是导致冤案发生的重要原因。审判机关应严格依法办案，即使有关部门组织协调，法院也必须依法独立审判。佘祥林案存在的问题反映了中国司法活动过程中最具代表性的问题，即程序的非正义性。要实现程序正义，有赖于司法主体摒弃“有罪推定”的传统思维定势．坚持“无罪推定”的司性理性；有赖于司法者坚持司法自治原则。排除外力干扰，依法独立办案；同时也有赖于司法者坚持法律至上性，依法保障诉权的实现。这三个问题也是限制当前中国司法秩序建设的关键性因素。一个良好的司法秩序只能靠法治，有法律规制的程序正义才是司法秩序健康发展的根本保障。