秒后，"一念之差"下，药家鑫从随身带的包里取出一把单刃刀，向张妙连捅数刀，然后驾车逃跑。
开出一段路后，因为"心里发慌，手打颤、脚也不听使唤"，药家鑫又撞上两名行人。这次，他没能跑掉，被赶来的村里人堵住了。之后，肇事车辆被交警大队暂扣，药家鑫和父母赶往医院处理后来的两名伤者治疗事宜。在经历了警方的两次询问后，2010年10月23日，药家鑫向父母说出实情，并向警方投案。
2011年3月23日上午9点多，可容纳500人的西安市中院大法庭里座无虚席，被告药家鑫的亲属、受害人张妙的家人以及近400名在校大学生有序落座，静待开庭。其中，张妙的父亲张平选和她的丈夫王辉，以附带民事诉讼原告人的身份出现在法庭。另两位原告人--张妙的母亲及两岁的儿子未出庭。据悉，迫于外界压力，药家鑫的父母也没有在庭审现场出现。受害人张妙的家人提起了附带民事赔偿请求，请求法庭从重追究药家鑫刑事责任，并判令赔偿受害方死亡赔偿金、精神损害赔偿等共计53万余元。
面对公诉人的指控，药家鑫表示对罪名与事实均"没有异议"，并在公诉人宣读完起诉书时，向受害人家属下跪表达歉意，同时称"愿和父母尽最大努力赔偿受害人"。当庭，各方对案发日的事实基本没有争议。药家鑫辩护律师称他的行为应为"激情杀人"，请法庭酌情量刑。庭审现场，公诉方当庭出示了多组证据，包括捅刺张妙的作案刀具、带血的裤子等。庭审还首次证实，经法医鉴定，药家鑫共捅了张妙6刀，而非之前所传的8刀。
"药家鑫自首情节是否应该被认定"、"即便认定有自首情节，是否足以影响量刑"成为庭审焦点。对此，控方、民事原告方、辩护方意见并不一致，有待法庭查明。此外，药家鑫的辩护人还向法庭递交了一组证据，包括药家鑫从小获得各种奖励13份，同学等联名书写的请愿书，希望证明药家鑫平日表现良好。但受害人家属对此不予认可，公诉人亦认为与案情无关。23日中午12点50分，经过3个多小时的庭审，法官宣布休庭，待合议庭合议后择日宣判。
在一审最后陈述时，药家鑫边哭边说:"我知道我的行为深深伤害了两个家庭，我和我的家人将会尽最大的努力赔偿张妙的家人，希望张妙的家人、父母还有孩子能好过一些。"说到这里，药家鑫的声音颤抖不停:"我会怀抱着一颗忏悔的心、感恩的心，回报社会给我的机会，向受害人的家属赎罪。如果有可能的话，我愿意给张妙的父母养老，给他们当牛做马，请求他们的宽恕……我对不起他们……"最后，药家鑫向法庭递交了悔过书，以表达自己的忏悔之意。
有的时候做了就是做了，当你想忘记，可是那道伤痕早已留下，别说什么后悔，做了就是做了，该承担就承担，因为一直到现在，还是要说弥补，，，，
2011年4月22日上午，西安市中级人民法院对被告人药家鑫故意杀人案作出一审判决，以故意杀人罪判处药家鑫死刑，剥夺政治权利终身，并处赔偿被害人家属经济损失45498.5元，法院认为，被告人药家鑫开车将被害人张妙撞倒后，为逃避责任而杀人灭口，持尖刀捅刺被害人胸、腹、背等处数刀，将被害人杀死，其行为构成故意杀人罪。
药家鑫在公安机关未对其采取任何强制措施的情况下，由父母陪同到公安机关投案，并如实供述了犯罪事实，属于自首。药家鑫交通肇事后杀人灭口，不属于激情杀人。药家鑫开车将被害人张妙撞倒后，不予施救，反而杀人灭口，犯罪动机极其卑劣，主观恶性极深，手段特别残忍，情节特别恶劣，后果特别严重，属罪行极其严重，应依法惩处。其虽有自首情节，仍不足以从轻处罚，遂依法作出前述判决。
药家鑫最后上诉了，理由是原判决对"犯罪手段特别残忍，情节特别恶劣，罪行极其严重"认为定性不当。原因是"案发在车辆少和行人少的郊区路上;路灯暗，光线不如白天的好，药家鑫高度近视眼神不好;不确定捅伤张妙的部位，药本人也不知道捅了多少刀，致命仅有一刀，是激情和瞬间作案;是由平时的抑郁和压力所致。
最后经最高人民法院核准，故意杀人罪犯药家鑫于2011年6月7日在陕西省西安市被依法执行死刑。最高人民法院经复核认为，第一审判决、第二审裁定认定的事实清楚，证据确实、充分，定罪准确，量刑适当，审判程序合法，故依法作出核准死刑的裁定。但是一命偿一命就这样完了吗，不，有的时候，钱能蒙蔽一切，，，
2012年2月8日，张药双方因为索款事件发生肢体冲突，索款无果而终。张妙家属正式向法院起诉药家，要求兑现药家鑫"遗赠"的20万元。西安新城区法院已于2012年2月27日正式受理此案。
对于打这个官司的原因，张平选说，药庆卫一方面在微博中大肆宣扬愿意向张家捐款;另一方面，在他们去取这笔钱时，不仅不给钱，甚至连面都不见。在直接取钱受阻后，他们只得向法院起诉，要回这20万元。
张