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这桩美国人所称的“世纪冷案”仍未真相大白，或者说，它其实早就已真相大白……
1999年，在美国俄亥俄州克利夫兰市一座老旧的仓库里，专家们正准备演练一场谋杀。木工们搭建起了犯罪现场——20世纪50年代一所市内住宅的内部。真正的犯罪现场已在多年前拆除，因此木工們借助现场照片复制犯罪现场细节，包括凶案发生时受害人所躺的床。现场布置好之后，一个法医学家团队将重演这场凶杀。这并不仅仅是一场可怕的演练，对这场谋杀的最后一名幸存者——瑞斯来说，它有可能进一步“洗清”他的家人的“罪名”。瑞斯及其律师吉尔伯特向州政府索赔200万美元，并且要求为瑞斯的父亲谢泼德“平反昭雪”。州政府却担忧此案成为一个危险的司法先例，所以竭力反对。
60多年前那个炎热夏夜究竟发生了什么，如今依然疑云重重。1954年7月3日晚，7岁的瑞斯对第二天全家外出野炊充满期待。为了这次野炊，他家厨房里堆满了热狗和汉堡包。父亲谢泼德工作很忙，回家时常常筋疲力尽。这是一个正常的夜晚。母亲玛丽莲让瑞斯上床睡觉。他向母亲道了晚安，然后就睡着了。
在庭审中，控方认为谢泼德所讲述的案情漏洞很多。例如，玛丽莲在楼上睡，谢泼德在楼下睡，在此情况下竟然有人进屋并犯下可怕的罪行，这无论怎么都有点太荒唐。谢泼德看来有隐情不报。后来不久，控方逮到了他撒谎的“现行”。在一次受审时，谢泼德称自己从未背叛过妻子，可谢泼德的一名24岁的女性助手却说自己与谢泼德有3年婚外情。庭审内情曝光后，整个克利夫兰大为震动。这场审判很快就引起了公众的关注。
当地媒体对此案连续进行连篇累牍的渲染，其中不乏报刊以通栏大标题称谢泼德有5个情人。在整个庭审过程中，谢泼德的律师反对记者带相机涌入法庭，但被法官拒绝。庭审8周后，谢泼德被判杀妻罪名成立，并被收监。3周后，他的母亲吞枪自杀。几天后，他的父亲病故。谢泼德后来写到，他之所以还能活下去，唯一原因是自己还想着儿子瑞斯。
凶案现场差不多已复制完成。现在，吉尔伯特率领的专家团队准备开始工作。在接下来的几天里，他们要重新检视有关此案的方方面面，尤其是检视法医学家科克在谢泼德被控罪名成立后对犯罪现场的检验结果。科克通常为公诉人工作，但这次受谢泼德家人雇请评估证据。他同意接手此案，但警告说这可能会发现更多对谢泼德不利的证据。
科克是一名生物化学家，但他也很擅长血迹分析。如果能对谢泼德家墙壁和地面上的血迹进行恰当的分析，或许就能提供有用的案情线索。血迹分析是基于一个简单的物理学事实：当一滴飞溅的血击中一个表面，它会留下特异性状的斑块。斑块形状不仅能揭示血滴的飞行方向，而且会表明血滴是怎么飞的。在谢泼德夫妇的卧室里，科克检测了数百个血斑。在复制的犯罪现场，科克的门徒爱泼斯坦计划复制科克当初的发现。但他的工作方向恰好倒过来：首先，回溯科克当时发现的血迹模式；接着，根据这些模式，重演犯罪行为本身。科学的准确性必须基于真实。因此，爱泼斯坦抽了自己的血，用它浸渍一个特制的头盔。结果，通过爱泼斯坦模拟产生的血斑，与科克当年在现场发现的血斑惊人相似，包括血斑大小、间距和高度等。不仅如此，爱泼斯坦模拟产生的血斑还在另一方面与科克在现场发现的血斑匹配：根据科克描绘的案发卧室鸟瞰图，房间中有一处角落的墙上完全没有血迹，就好像是有人遮挡了飞溅的鲜血。
是谁投下了这个没有血的阴影？是凶手自己。爱泼斯坦推测，受害人的血当时喷到了凶手脸上和身体上部，本来会喷到房间这一角落的血则被凶手的身体挡住。因此，凶手身上一定会有很多血。这样一来，科克当初的发现就不会把矛头指向谢泼德。接到报案后，警方注意到谢泼德身上没有什么血迹，只是裤子上有一小块血斑。但科克并未止步于此。他还把注意力转向壁橱门，尤其是壁橱门上的一个不同寻常的血斑。这个血斑的直径达2.5厘米，明显比其他血斑大，它可能只飞了10厘米左右，就撞到了壁橱门上。因此，它不可能来自于躺在床上的玛丽莲。那么，它是从哪儿来的？
科克相信，这个大血斑源自凶手本身。凶手有可能在玛丽莲的反抗中受了伤。这一推测的证据来自于卧室外——一条血迹一直延伸到了谢泼德家屋外。调查人员在这条血迹上发现了超过40滴血。在庭审中，控方称这条血迹是由滴血的凶器造成的，是谢泼德自己提着凶器（很可能是他的一件手术器具）走到屋外留下的。但科克认为这根本不可能。他说，凶器不可能保留足够多的血来造成这么长的血迹，倒是流血的伤口能造成这样的血迹。科克推测，在与凶手的拼死搏斗中，玛丽莲有可能导致凶手受伤，凶手逃离时留下了这条血迹和壁橱门上的大血斑。这一发现显然对控方来说是不利的：案发当日，警方对谢泼德进行了全面检查，但未发现他身上有任何伤痕。 基于科克发现的证据，谢泼德的律师立即提起上诉，但俄亥俄州法庭驳回了他们的请求，认为科克的这份报告来得太晚，不能被考虑。谢泼德坐牢近10年后，该案在1963年出现转机。当时，年轻气盛的贝利成为谢泼德的律师。贝利提起新的上诉，称谢泼德未得到公正审判，原因是受当时媒体偏激报道的影响。结果，美国最高法院推翻了对谢泼德的定罪，并且对媒体报道设置了新的条规。几个月后，谢泼德再次受审，而科克成为明星证人。3周后，新的判决是——谢泼德无罪。
获释后，谢泼德再婚。但他无法正常生活。他不敢上街，因为人们会朝着他喊“凶手”。苦闷中，他酗酒吸毒。令人难以置信的是，在生命的最后几年，他竟然成为了一名专业摔跤选手，在圈内的绰号是“杀手谢泼德”。获释4年后，谢泼德于46岁时去世。
瑞斯成年后致力于洗清父亲的罪名。现在，他和他的律师吉尔伯特再度起诉俄亥俄州政府，要求宣布谢泼德在其妻玛丽莲之死当中是完全无辜的（而不只是简单的免罪）。这也是他们的最后一次机会。吉尔伯特需要让陪审团完全确信谢泼德没有谋杀妻子。为此，他需要用到之前审判中没有用到的一种强大的科学工具——法医DNA检测。
DNA是构成我们基因的材料，存在于我们身体的几乎每一个细胞里。人体DNA由数十亿个化学构造单元组成。从一个人到另一个人，在某些位置，这些构造单元的排列不同，但排列方式可以预测。这些不同被称为等位基因，它们是DNA指纹分析的关键。如果能观察到足够的等位基因并且进行比对，这些基因差异就能像指纹那样独特地识别一个人。现在，科学家能够把发现于犯罪现场的DNA与提取自嫌疑人的DNA相比较，由此就可能确定凶手，或者为某些嫌疑人排除嫌疑。
辩护团队希望DNA能改写谢泼德案的判决结果。为此，他们需要生物学证据。因此，他们花了多年时间追踪此案犯罪现场的幸存证物。从验尸档案中，他们找到了超过100件法医物证。吉尔伯特向法医DNA专家塔希尔求助。他向塔希尔发去了一系列来自于谢泼德案现场的带血证物，其中包括楼梯木屑、门廊地板取样和壁橱门血斑刮片等。塔希尔同意测试这些样本，但警告说它们包含的任何可能的生物学材料可能都因年代久远而已经降解。
由于最具有鉴定性的大多数DNA测试都需要大量完整的DNA，因此谢泼德案物证的低质量意味着塔希尔无法对它们进行这样的测试。但另一方面，有些DNA检测只需很少量DNA，而且就算这些DNA已经高度降解也行。塔希尔为谢泼德案样本选择的DNA测试方法是DQA1，它的检测对象正是微量DNA片段，但它的区分度也不太高——在42种可能的组合中，它只能辨认8种不同的等位基因。而这些组合中的任何一种，都被数百万人共有。
因此，通过DQA1确定任何一个人的能力都很有限，但由于谢泼德案DNA都已降解，DQA1成为塔希尔的最佳选择。他的第一步是增加DNA测试所需的DNA数量。为此，他取每个样本的一部分放进一只小瓶中。接着，他往小瓶中添加一种化学混合物，促使DNA复制。随后，样本被放进循环变温加热器。通过对样本的精确加热和冷却，它能加块DNA复制过程。几小时内，样本中存在的任何DNA就复制出几百万个拷贝。
一旦案发现场样本接受分析后，塔希尔就会接着检测已知涉案人——玛丽莲和谢泼德的DNA。从提取自案发现场的玛丽莲头发，他得到了玛丽莲的DNA。要想找到谢泼德的DNA则困难得多。瑞斯同意为提取组织样本而发掘父亲的遗骸。即便他的测试分辨率有限，塔希尔仍希望能回答一些重要问题：案发现场血迹中是否包含谢泼德的血？或者，DNA能否排除他的嫌疑？
在DNA测试完成之前，吉尔伯特团队不可能知道DNA对他们是否有利。于是，他们继续发掘控方证据中的漏洞。其中之一是凶器。谢泼德案的凶器至今未被找到。在该案第一次庭审中，验尸官对凶器提出了自己的观点。他说，凶器很可能是一件两边都锋利的铰合外科器具。他还说，在有血迹的玛丽莲枕头上，可见凶器印迹。这一作证显然对谢泼德不利。但本案凶器真的就是一件外科器具吗？吉尔伯特团队发现了一份此前未被发现的警方报告，它提出了另一种可能性。该报告中说，在谢泼德家附近湖中发现了一把有严重凹痕的手电筒。
像这样的手电筒，能否被用来杀死玛丽莲？科克认为，一个圆柱状物体最有可能是谋杀玛丽莲的凶器。吉尔伯特团队找到了美国匹兹堡大学的法医皮肤痕迹检测学专家索伯。通过击打玛丽莲头部模型，索伯试图复制玛丽莲所受的致命伤，从而确定杀害玛丽莲的凶器的最可能形态。使用一只20世纪50年代的手电筒，索伯在模型上砸出了一种椭圆形的伤痕，它与玛丽莲头上的一些伤痕模式很相似。
然而，玛丽莲的伤不仅是皮外伤，她的头骨都被打碎裂了。吉尔伯特向匹兹堡法医学家维克特咨询：骨裂能否揭示造成它们的凶器类别，例如类似20世纪50年代那样的手电筒？维克特通过模拟检测发现，玛丽莲头颅骨裂规模和模式暗示骨裂是由手电筒之类的钝器而非利器导致。
总而言之，多位法医学家一致同意科克当初的看法：杀害玛丽莲的凶器是一个圆柱形物体，而不是一把外科手术器具。吉尔伯特还向维克特请教有关谢泼德案的另一个悬疑：受害时怀孕4个月的玛丽莲，是否遭到了性侵害？科克相信情况如此。他写到，玛丽莲的尸体姿态表明她遭遇了性侵犯。维克特认同此说法。他说，这点很重要。如果实情如此，就会支持吉尔伯特的观点：是一个入侵者而不是谢泼德杀害了玛丽莲。
吉爾伯特团队找到了一份日期为1954年7月23日的警方报告，其中显示了看起来是谢泼德家地下室楼梯入口门上的新鲜器具痕迹。而由螺丝刀之类器具造成的刮痕或挖痕，通常是破门入室的迹象。如果某人夜间破门盗窃或实施其他犯罪，就可能会使用手电筒照明和撬开房门。吉尔伯特团队由此认为，杀害玛丽莲的凶手正是一个破门入室者，而非谢泼德。
吉尔伯特团队推测，在谢泼德案发生之夜，罪犯破门进入谢泼德家，目的是盗窃和强奸漂亮的玛丽莲。玛丽莲在反抗时导致袭击者受伤，袭击者暴怒之下用手电筒杀死了她，并在流着血的情况下逃之夭夭。这种推测不无道理，但吉尔伯特团队需要找到他们认为的真正凶手。 吉尔伯特认为自己知道真正的凶手是谁。1959年，此人因为谢泼德案遭到第一次问讯。此后，此人的嫌疑一直未被排除。这个人就是伊柏林。瑞斯曾造访过尚在狱中的伊柏林，后者因另一桩谋杀案而被判处终生监禁。瑞斯之所以去找他，是因为据说他向其他囚犯吹嘘说是他谋害了玛丽莲，而且他没被抓住。
1954年，伊柏林在谢泼德家所在地区经营清洗窗户的生意，谢泼德家是他的顾客之一。玛丽莲遇害5年后，伊柏林因盗窃被捕。他的赃物中包括玛丽莲的一些戒指。在被警方盘问时，伊柏林说，在玛丽莲遇害之前几天，他在玛丽莲家洗窗户时割伤了自己，但他流着血继续工作。那么，伊柏林是否想掩盖自己的血迹？瑞斯发现，伊柏林对谢泼德案细节的了解之多，令人感到奇怪。
然而，在谢泼德案发生后的40年里，一直没有足够证据来指控伊柏林与此案有关。吉尔伯特获得法庭许可，让伊柏林抽血接受DNA测试。伊柏林的血样被送至塔希尔的实验室。这是一场赌博。如果检测结果把伊柏林与犯罪现场联系起来，就会是把他与玛丽莲之死联系起来的第一个物证。但如果检验结果把伊柏林排除在谢泼德案之外，吉尔伯特团队的推测就会被推翻。
至此，塔希尔终于能完成此案的DNA检测了。来自各方——犯罪现场、谢泼德夫妇和伊柏林——的DNA被滴在感光的测试条上，这些测试条将揭示人们期待已久的结果。每张测试条上都印有一套数字。这些数字指的是这项测试能探查的8个特定等位基因。当检测到一个特定等位基因时，指示器就变蓝。例如，在一项检验中，检测到了2号等位基因和4.1等位基因。一旦塔希尔获得每个DNA样本的测试条，他就会仔细画出结果，然后向辩护团队呈递自己的发现。塔希尔每次只呈现一个样本的检测结果，吉尔伯特团队则试图弄懂检测结果。其中两个样本来自于犯罪现场的血迹：一个是来自于谢泼德家楼梯上的带血木屑，另一个是提取自门廊的血斑。在首次庭审中，控方称血迹来自于滴着玛丽莲的血的凶器，凶手带着凶器逃离玛丽莲家。那么，DNA检测结果是什么？门廊血迹检测只发现了4.1等位基因。木屑检测发现了4.1、1.1、2和3等位基因。玛丽莲的等位基因是1.1和1.3。
如果凶器滴下的是玛丽莲的血，那么犯罪现场血迹中就该有她的1.3等位基因。然而，血迹样本中却不见她的一个或两个等位基因。于是，受检的现场血迹不属于玛丽莲。那么，控方有关谢泼德杀妻的说法是错的。既然现场血迹不是玛丽莲的，那它又是谁的？科克相信，这条血迹是由滴着血的凶手留下的。
凶手是不是谢泼德？他的等位基因是1.2和1.3。血迹中不见1.2和1.3等位基因，因此血迹不是他的。吉尔伯特指出，DNA检测结果确定无疑地显示，谢泼德不是杀害玛丽莲的凶手，真正的凶手另有他人。那么，凶手是否就是伊柏林呢？伊柏林的等位基因是4.1。而4.1等位基因在门廊血迹和木屑中都出现了。显然，伊柏林的嫌疑不能排除。
塔希尔接着呈现了对谢泼德案最重要血斑——壁橱门上大血斑的检测结果。科克当初预测说，这块血斑是凶手的血和玛丽莲的血的混合物。事实上，这块血斑包含1.1、1.3和4.1等位基因，正好是伊柏林和玛丽莲的等位基因混合体。如此看来，伊柏林是凶手就铁板钉钉了。
且慢。上述证据的说服力远远没有看上去那么强大。一些DNA专家说，与伊柏林“精确”匹配的门廊血迹，永远都得不到法庭认可。事实上，测试条上的控制点没有变蓝，这意味着缺乏足够的DNA来认为监测结果是可靠的。这样一来，就算样本检测结果具有一致性，检测结果也依然可能是错误的。即便是最惊人的证据——壁橱门上的大血斑，虽然它看来是伊柏林和玛丽莲的等位基因的完美混合物，但对它的检测结果依然不具有决定性，这是因为这项DNA测试本身就有一大缺陷。大血斑包含1.1和1.3等位基因，在此情况下，哪怕存在1.2等位基因，该测试依然会探查不到它。既然谢泼德的等位基因是1.2和1.3，塔希尔就不能排除他的等位基因出现在壁橱门血迹样本中，却不能被检测到的可能性。至于谢泼德的等位基因究竟有没有出现在大血斑中，塔希尔所进行的检测无法给出答案。
此外，还有另一个阴影浓罩着几乎所有DNA检测——样本污染。谢泼德案多个样本所包含的等位基因都与玛丽莲、谢泼德和伊柏林的不匹配。为什么？这些样本均采集于DNA检测技术出现之前几十年。这么多年来，任何接触过这些样本的人都可能在样本中留下他们自己的DNA。比如，一个喷嚏、一滴汗水甚至一小块皮屑，都可能污染样本。因此存在这样一种可能性：就像其他神秘的等位基因一样，4.1等位基因也可能源自于污染物，而非属于伊柏林。
尽管DNA证据并不确凿，吉尔伯特却要求控方指控伊柏林谋杀了玛丽莲，但控方指责吉尔伯特嘩众取宠。伊柏林的4.1等位基为数百万人所共有，也就是说，最多也只能说4.1等位基因不属于玛丽莲和谢泼德，但并不能肯定它属于伊柏林。伊柏林于1998年死在狱中，任何要他坦白罪行的希望都落空了。谢泼德案的新检察官下令发掘玛丽莲的遗骸，目的是对她的头部伤进行新的检查，以及进行新一轮的DNA检测。但他也认为，足够的证据已经证明谢泼德就是凶手。
瑞斯、吉尔伯特和维克特等人至今仍在为“还谢泼德一个清白”而努力。不过，这桩美国人所称的“世纪冷案”仍未真相大白，或者说，它其实早就已真相大白。
1999年，在美国俄亥俄州克利夫兰市一座老旧的仓库里，专家们正准备演练一场谋杀。木工们搭建起了犯罪现场——20世纪50年代一所市内住宅的内部。真正的犯罪现场已在多年前拆除，因此木工們借助现场照片复制犯罪现场细节，包括凶案发生时受害人所躺的床。现场布置好之后，一个法医学家团队将重演这场凶杀。这并不仅仅是一场可怕的演练，对这场谋杀的最后一名幸存者——瑞斯来说，它有可能进一步“洗清”他的家人的“罪名”。瑞斯及其律师吉尔伯特向州政府索赔200万美元，并且要求为瑞斯的父亲谢泼德“平反昭雪”。州政府却担忧此案成为一个危险的司法先例，所以竭力反对。
60多年前那个炎热夏夜究竟发生了什么，如今依然疑云重重。1954年7月3日晚，7岁的瑞斯对第二天全家外出野炊充满期待。为了这次野炊，他家厨房里堆满了热狗和汉堡包。父亲谢泼德工作很忙，回家时常常筋疲力尽。这是一个正常的夜晚。母亲玛丽莲让瑞斯上床睡觉。他向母亲道了晚安，然后就睡着了。
在庭审中，控方认为谢泼德所讲述的案情漏洞很多。例如，玛丽莲在楼上睡，谢泼德在楼下睡，在此情况下竟然有人进屋并犯下可怕的罪行，这无论怎么都有点太荒唐。谢泼德看来有隐情不报。后来不久，控方逮到了他撒谎的“现行”。在一次受审时，谢泼德称自己从未背叛过妻子，可谢泼德的一名24岁的女性助手却说自己与谢泼德有3年婚外情。庭审内情曝光后，整个克利夫兰大为震动。这场审判很快就引起了公众的关注。
当地媒体对此案连续进行连篇累牍的渲染，其中不乏报刊以通栏大标题称谢泼德有5个情人。在整个庭审过程中，谢泼德的律师反对记者带相机涌入法庭，但被法官拒绝。庭审8周后，谢泼德被判杀妻罪名成立，并被收监。3周后，他的母亲吞枪自杀。几天后，他的父亲病故。谢泼德后来写到，他之所以还能活下去，唯一原因是自己还想着儿子瑞斯。
凶案现场差不多已复制完成。现在，吉尔伯特率领的专家团队准备开始工作。在接下来的几天里，他们要重新检视有关此案的方方面面，尤其是检视法医学家科克在谢泼德被控罪名成立后对犯罪现场的检验结果。科克通常为公诉人工作，但这次受谢泼德家人雇请评估证据。他同意接手此案，但警告说这可能会发现更多对谢泼德不利的证据。
科克是一名生物化学家，但他也很擅长血迹分析。如果能对谢泼德家墙壁和地面上的血迹进行恰当的分析，或许就能提供有用的案情线索。血迹分析是基于一个简单的物理学事实：当一滴飞溅的血击中一个表面，它会留下特异性状的斑块。斑块形状不仅能揭示血滴的飞行方向，而且会表明血滴是怎么飞的。在谢泼德夫妇的卧室里，科克检测了数百个血斑。在复制的犯罪现场，科克的门徒爱泼斯坦计划复制科克当初的发现。但他的工作方向恰好倒过来：首先，回溯科克当时发现的血迹模式；接着，根据这些模式，重演犯罪行为本身。科学的准确性必须基于真实。因此，爱泼斯坦抽了自己的血，用它浸渍一个特制的头盔。结果，通过爱泼斯坦模拟产生的血斑，与科克当年在现场发现的血斑惊人相似，包括血斑大小、间距和高度等。不仅如此，爱泼斯坦模拟产生的血斑还在另一方面与科克在现场发现的血斑匹配：根据科克描绘的案发卧室鸟瞰图，房间中有一处角落的墙上完全没有血迹，就好像是有人遮挡了飞溅的鲜血。
是谁投下了这个没有血的阴影？是凶手自己。爱泼斯坦推测，受害人的血当时喷到了凶手脸上和身体上部，本来会喷到房间这一角落的血则被凶手的身体挡住。因此，凶手身上一定会有很多血。这样一来，科克当初的发现就不会把矛头指向谢泼德。接到报案后，警方注意到谢泼德身上没有什么血迹，只是裤子上有一小块血斑。但科克并未止步于此。他还把注意力转向壁橱门，尤其是壁橱门上的一个不同寻常的血斑。这个血斑的直径达2.5厘米，明显比其他血斑大，它可能只飞了10厘米左右，就撞到了壁橱门上。因此，它不可能来自于躺在床上的玛丽莲。那么，它是从哪儿来的？
科克相信，这个大血斑源自凶手本身。凶手有可能在玛丽莲的反抗中受了伤。这一推测的证据来自于卧室外——一条血迹一直延伸到了谢泼德家屋外。调查人员在这条血迹上发现了超过40滴血。在庭审中，控方称这条血迹是由滴血的凶器造成的，是谢泼德自己提着凶器（很可能是他的一件手术器具）走到屋外留下的。但科克认为这根本不可能。他说，凶器不可能保留足够多的血来造成这么长的血迹，倒是流血的伤口能造成这样的血迹。科克推测，在与凶手的拼死搏斗中，玛丽莲有可能导致凶手受伤，凶手逃离时留下了这条血迹和壁橱门上的大血斑。这一发现显然对控方来说是不利的：案发当日，警方对谢泼德进行了全面检查，但未发现他身上有任何伤痕。 基于科克发现的证据，谢泼德的律师立即提起上诉，但俄亥俄州法庭驳回了他们的请求，认为科克的这份报告来得太晚，不能被考虑。谢泼德坐牢近10年后，该案在1963年出现转机。当时，年轻气盛的贝利成为谢泼德的律师。贝利提起新的上诉，称谢泼德未得到公正审判，原因是受当时媒体偏激报道的影响。结果，美国最高法院推翻了对谢泼德的定罪，并且对媒体报道设置了新的条规。几个月后，谢泼德再次受审，而科克成为明星证人。3周后，新的判决是——谢泼德无罪。
获释后，谢泼德再婚。但他无法正常生活。他不敢上街，因为人们会朝着他喊“凶手”。苦闷中，他酗酒吸毒。令人难以置信的是，在生命的最后几年，他竟然成为了一名专业摔跤选手，在圈内的绰号是“杀手谢泼德”。获释4年后，谢泼德于46岁时去世。
瑞斯成年后致力于洗清父亲的罪名。现在，他和他的律师吉尔伯特再度起诉俄亥俄州政府，要求宣布谢泼德在其妻玛丽莲之死当中是完全无辜的（而不只是简单的免罪）。这也是他们的最后一次机会。吉尔伯特需要让陪审团完全确信谢泼德没有谋杀妻子。为此，他需要用到之前审判中没有用到的一种强大的科学工具——法医DNA检测。
DNA是构成我们基因的材料，存在于我们身体的几乎每一个细胞里。人体DNA由数十亿个化学构造单元组成。从一个人到另一个人，在某些位置，这些构造单元的排列不同，但排列方式可以预测。这些不同被称为等位基因，它们是DNA指纹分析的关键。如果能观察到足够的等位基因并且进行比对，这些基因差异就能像指纹那样独特地识别一个人。现在，科学家能够把发现于犯罪现场的DNA与提取自嫌疑人的DNA相比较，由此就可能确定凶手，或者为某些嫌疑人排除嫌疑。
辩护团队希望DNA能改写谢泼德案的判决结果。为此，他们需要生物学证据。因此，他们花了多年时间追踪此案犯罪现场的幸存证物。从验尸档案中，他们找到了超过100件法医物证。吉尔伯特向法医DNA专家塔希尔求助。他向塔希尔发去了一系列来自于谢泼德案现场的带血证物，其中包括楼梯木屑、门廊地板取样和壁橱门血斑刮片等。塔希尔同意测试这些样本，但警告说它们包含的任何可能的生物学材料可能都因年代久远而已经降解。
由于最具有鉴定性的大多数DNA测试都需要大量完整的DNA，因此谢泼德案物证的低质量意味着塔希尔无法对它们进行这样的测试。但另一方面，有些DNA检测只需很少量DNA，而且就算这些DNA已经高度降解也行。塔希尔为谢泼德案样本选择的DNA测试方法是DQA1，它的检测对象正是微量DNA片段，但它的区分度也不太高——在42种可能的组合中，它只能辨认8种不同的等位基因。而这些组合中的任何一种，都被数百万人共有。
因此，通过DQA1确定任何一个人的能力都很有限，但由于谢泼德案DNA都已降解，DQA1成为塔希尔的最佳选择。他的第一步是增加DNA测试所需的DNA数量。为此，他取每个样本的一部分放进一只小瓶中。接着，他往小瓶中添加一种化学混合物，促使DNA复制。随后，样本被放进循环变温加热器。通过对样本的精确加热和冷却，它能加块DNA复制过程。几小时内，样本中存在的任何DNA就复制出几百万个拷贝。
一旦案发现场样本接受分析后，塔希尔就会接着检测已知涉案人——玛丽莲和谢泼德的DNA。从提取自案发现场的玛丽莲头发，他得到了玛丽莲的DNA。要想找到谢泼德的DNA则困难得多。瑞斯同意为提取组织样本而发掘父亲的遗骸。即便他的测试分辨率有限，塔希尔仍希望能回答一些重要问题：案发现场血迹中是否包含谢泼德的血？或者，DNA能否排除他的嫌疑？
在DNA测试完成之前，吉尔伯特团队不可能知道DNA对他们是否有利。于是，他们继续发掘控方证据中的漏洞。其中之一是凶器。谢泼德案的凶器至今未被找到。在该案第一次庭审中，验尸官对凶器提出了自己的观点。他说，凶器很可能是一件两边都锋利的铰合外科器具。他还说，在有血迹的玛丽莲枕头上，可见凶器印迹。这一作证显然对谢泼德不利。但本案凶器真的就是一件外科器具吗？吉尔伯特团队发现了一份此前未被发现的警方报告，它提出了另一种可能性。该报告中说，在谢泼德家附近湖中发现了一把有严重凹痕的手电筒。
像这样的手电筒，能否被用来杀死玛丽莲？科克认为，一个圆柱状物体最有可能是谋杀玛丽莲的凶器。吉尔伯特团队找到了美国匹兹堡大学的法医皮肤痕迹检测学专家索伯。通过击打玛丽莲头部模型，索伯试图复制玛丽莲所受的致命伤，从而确定杀害玛丽莲的凶器的最可能形态。使用一只20世纪50年代的手电筒，索伯在模型上砸出了一种椭圆形的伤痕，它与玛丽莲头上的一些伤痕模式很相似。
然而，玛丽莲的伤不仅是皮外伤，她的头骨都被打碎裂了。吉尔伯特向匹兹堡法医学家维克特咨询：骨裂能否揭示造成它们的凶器类别，例如类似20世纪50年代那样的手电筒？维克特通过模拟检测发现，玛丽莲头颅骨裂规模和模式暗示骨裂是由手电筒之类的钝器而非利器导致。
总而言之，多位法医学家一致同意科克当初的看法：杀害玛丽莲的凶器是一个圆柱形物体，而不是一把外科手术器具。吉尔伯特还向维克特请教有关谢泼德案的另一个悬疑：受害时怀孕4个月的玛丽莲，是否遭到了性侵害？科克相信情况如此。他写到，玛丽莲的尸体姿态表明她遭遇了性侵犯。维克特认同此说法。他说，这点很重要。如果实情如此，就会支持吉尔伯特的观点：是一个入侵者而不是谢泼德杀害了玛丽莲。
吉爾伯特团队找到了一份日期为1954年7月23日的警方报告，其中显示了看起来是谢泼德家地下室楼梯入口门上的新鲜器具痕迹。而由螺丝刀之类器具造成的刮痕或挖痕，通常是破门入室的迹象。如果某人夜间破门盗窃或实施其他犯罪，就可能会使用手电筒照明和撬开房门。吉尔伯特团队由此认为，杀害玛丽莲的凶手正是一个破门入室者，而非谢泼德。
吉尔伯特团队推测，在谢泼德案发生之夜，罪犯破门进入谢泼德家，目的是盗窃和强奸漂亮的玛丽莲。玛丽莲在反抗时导致袭击者受伤，袭击者暴怒之下用手电筒杀死了她，并在流着血的情况下逃之夭夭。这种推测不无道理，但吉尔伯特团队需要找到他们认为的真正凶手。 吉尔伯特认为自己知道真正的凶手是谁。1959年，此人因为谢泼德案遭到第一次问讯。此后，此人的嫌疑一直未被排除。这个人就是伊柏林。瑞斯曾造访过尚在狱中的伊柏林，后者因另一桩谋杀案而被判处终生监禁。瑞斯之所以去找他，是因为据说他向其他囚犯吹嘘说是他谋害了玛丽莲，而且他没被抓住。
1954年，伊柏林在谢泼德家所在地区经营清洗窗户的生意，谢泼德家是他的顾客之一。玛丽莲遇害5年后，伊柏林因盗窃被捕。他的赃物中包括玛丽莲的一些戒指。在被警方盘问时，伊柏林说，在玛丽莲遇害之前几天，他在玛丽莲家洗窗户时割伤了自己，但他流着血继续工作。那么，伊柏林是否想掩盖自己的血迹？瑞斯发现，伊柏林对谢泼德案细节的了解之多，令人感到奇怪。
然而，在谢泼德案发生后的40年里，一直没有足够证据来指控伊柏林与此案有关。吉尔伯特获得法庭许可，让伊柏林抽血接受DNA测试。伊柏林的血样被送至塔希尔的实验室。这是一场赌博。如果检测结果把伊柏林与犯罪现场联系起来，就会是把他与玛丽莲之死联系起来的第一个物证。但如果检验结果把伊柏林排除在谢泼德案之外，吉尔伯特团队的推测就会被推翻。
至此，塔希尔终于能完成此案的DNA检测了。来自各方——犯罪现场、谢泼德夫妇和伊柏林——的DNA被滴在感光的测试条上，这些测试条将揭示人们期待已久的结果。每张测试条上都印有一套数字。这些数字指的是这项测试能探查的8个特定等位基因。当检测到一个特定等位基因时，指示器就变蓝。例如，在一项检验中，检测到了2号等位基因和4.1等位基因。一旦塔希尔获得每个DNA样本的测试条，他就会仔细画出结果，然后向辩护团队呈递自己的发现。塔希尔每次只呈现一个样本的检测结果，吉尔伯特团队则试图弄懂检测结果。其中两个样本来自于犯罪现场的血迹：一个是来自于谢泼德家楼梯上的带血木屑，另一个是提取自门廊的血斑。在首次庭审中，控方称血迹来自于滴着玛丽莲的血的凶器，凶手带着凶器逃离玛丽莲家。那么，DNA检测结果是什么？门廊血迹检测只发现了4.1等位基因。木屑检测发现了4.1、1.1、2和3等位基因。玛丽莲的等位基因是1.1和1.3。
如果凶器滴下的是玛丽莲的血，那么犯罪现场血迹中就该有她的1.3等位基因。然而，血迹样本中却不见她的一个或两个等位基因。于是，受检的现场血迹不属于玛丽莲。那么，控方有关谢泼德杀妻的说法是错的。既然现场血迹不是玛丽莲的，那它又是谁的？科克相信，这条血迹是由滴着血的凶手留下的。
凶手是不是谢泼德？他的等位基因是1.2和1.3。血迹中不见1.2和1.3等位基因，因此血迹不是他的。吉尔伯特指出，DNA检测结果确定无疑地显示，谢泼德不是杀害玛丽莲的凶手，真正的凶手另有他人。那么，凶手是否就是伊柏林呢？伊柏林的等位基因是4.1。而4.1等位基因在门廊血迹和木屑中都出现了。显然，伊柏林的嫌疑不能排除。
塔希尔接着呈现了对谢泼德案最重要血斑——壁橱门上大血斑的检测结果。科克当初预测说，这块血斑是凶手的血和玛丽莲的血的混合物。事实上，这块血斑包含1.1、1.3和4.1等位基因，正好是伊柏林和玛丽莲的等位基因混合体。如此看来，伊柏林是凶手就铁板钉钉了。
且慢。上述证据的说服力远远没有看上去那么强大。一些DNA专家说，与伊柏林“精确”匹配的门廊血迹，永远都得不到法庭认可。事实上，测试条上的控制点没有变蓝，这意味着缺乏足够的DNA来认为监测结果是可靠的。这样一来，就算样本检测结果具有一致性，检测结果也依然可能是错误的。即便是最惊人的证据——壁橱门上的大血斑，虽然它看来是伊柏林和玛丽莲的等位基因的完美混合物，但对它的检测结果依然不具有决定性，这是因为这项DNA测试本身就有一大缺陷。大血斑包含1.1和1.3等位基因，在此情况下，哪怕存在1.2等位基因，该测试依然会探查不到它。既然谢泼德的等位基因是1.2和1.3，塔希尔就不能排除他的等位基因出现在壁橱门血迹样本中，却不能被检测到的可能性。至于谢泼德的等位基因究竟有没有出现在大血斑中，塔希尔所进行的检测无法给出答案。
此外，还有另一个阴影浓罩着几乎所有DNA检测——样本污染。谢泼德案多个样本所包含的等位基因都与玛丽莲、谢泼德和伊柏林的不匹配。为什么？这些样本均采集于DNA检测技术出现之前几十年。这么多年来，任何接触过这些样本的人都可能在样本中留下他们自己的DNA。比如，一个喷嚏、一滴汗水甚至一小块皮屑，都可能污染样本。因此存在这样一种可能性：就像其他神秘的等位基因一样，4.1等位基因也可能源自于污染物，而非属于伊柏林。
尽管DNA证据并不确凿，吉尔伯特却要求控方指控伊柏林谋杀了玛丽莲，但控方指责吉尔伯特嘩众取宠。伊柏林的4.1等位基为数百万人所共有，也就是说，最多也只能说4.1等位基因不属于玛丽莲和谢泼德，但并不能肯定它属于伊柏林。伊柏林于1998年死在狱中，任何要他坦白罪行的希望都落空了。谢泼德案的新检察官下令发掘玛丽莲的遗骸，目的是对她的头部伤进行新的检查，以及进行新一轮的DNA检测。但他也认为，足够的证据已经证明谢泼德就是凶手。
瑞斯、吉尔伯特和维克特等人至今仍在为“还谢泼德一个清白”而努力。不过，这桩美国人所称的“世纪冷案”仍未真相大白，或者说，它其实早就已真相大白。