1960년 4월 28일, 검찰은 3.15부정선거원흉으로 지목된 한희석, 최인규를 비롯한 6~7명에 대해 체포령을 내리며 3.15부정선거에 가담한 사람들을 모두 색출하기로 결정했다. 4월 29일 최인규가 체포되었고, 5월 1일 정부는 3.15선거를 부정과 불법으로 지휘했던 자들을 엄단하고 민심을 자극하는 부패공무원들도 처벌한다는 방침을 국무회의에서 의결했다.

5월 24일, 서울지방법원은 3.15부정선거사건의 기획 및 실행관계와 자금관계를 심리할 재판부로 형사합의제3부(재판장 정영조)를 구성하였다.

6월 5일, 검찰은 3.15부정선거원흉 23명을 일괄 기소하였다. 6월 15일, 14일 밤 12시로 3.15부정선거 부정행위에 대한 공소시효가 만료되자 검찰은 4월 29일부터 1개월 반동안 3..15부정선거에 착수하여 3.15부정선거 당시의 국무위원 및 자유당 기획위원. 시장, 도지사, 시도 경찰국장 등 78명에 대해 62명은 구속기소하고 체포하지 못한 자와 보석 또는 입원한 자 등 16명은 불구속 기소하였다. 또한 검찰은 공소시효 만료와 관계없는 사건으로 장면 전 부통령 저격 미수범 4명, 발포경관 5명, 정치깡패사건 30명 등 총 43명을 구속기소하여, 총 121명이 구속기소되었다.  

1960년 7월 5일 오전 10시, 서울지방법원 형사 3부(재판장 정영조 부장판사) 담당으로 3.15부정선거원흉 첫공판이 대법정에서 개정되었다. 이날 대법정에는 최인규를 비롯한 선거 당시의 국무위원 10명, 내무부 간부 3명, 자유당 중앙위원회 기획위원 한희석 외 자유당 기획위원 12명, 선거자금 강제 징수자로 지목된 김영찬 전 산업은행 총재 외 3명 등 29명(장경근은 병으로 결석, 곽의영과 유각경은 불구속)이 피고인으로 참석하였다. 1960년 7월 6일 오전 10시부터 서울지방법원 합의1부(재판장 장준택) 담당으로 정치깡패 26명에 대한 첫공판이 개정되었다. 정치깡패사건은 4.18 고려대 시위대 습격사건을 주요 범죄로 하고, 이외에 이승만 정권의 앞잡이인 깡패들에 의해 저질러진 범죄들을 대상으로 하였다.

8월 26일 오전 9시 20분, 서울지법 형사제1부(재판장 정준택)는 4.19시위 발포명령사건, 정치깡패사건, 서울경기지역 3.15부정선거 관련자 사건, 제3세력 제거음모사건, 장면 부통령 저격사건, 이승만 전 대통령 저격사건 등 6대사건에 대한 결심공판을 병합심리로 개정하였다.

8월 29일, 서울지법 형사제1부는 대법정에서 4.19발포명령사건과 서울경기지역 부정선거 관련자 사건, 장면 부통령 저격사건 등에 대한 구형공판을 개정하였다. 이날 공판에서 4.19시위발포명령사건에서는 곽영주, 유충렬에게 사형, 백남규에게 무기징역이 구형되었다. 서울경기지역 부정선거관련자 사건에서는 최헌길 전 경기도지사에 7년이 구형되었고, 강남희(전 서울시경 사찰과장), 고종엽(전 경기도경 사찰과장) 등 2명에게 징역 5년이 구형되었다. 이날 17명의 피고인들에게 사형 8명, 무기징역 1명, 유기징역 7년~2년6개월까지 중형이 구형되었다. 8월 30일, 서울지법 형사제1부(재판장 정준택)에서는 29일에 이어 4.19시위 발포명령자에 대한 구형공판이 계속되었다. 이날 공판에서 서울시 일원의 발포명령 최고책임자로 지목된 홍진기 전 법무부장관은 사형을, 조인구 전 치안국장은 징역 3년을 구형하였다. 9월 26일 오전 10시, 서울지법 특별부(재판장 정영조 부장판사) 담당으로 개정된 3.15부정선거원흉 29명에 대한 구형공판에서 검찰은 최인규(당시 내무부장관), 이성우(내무부차관), 이강학(내무부 치안국장), 최병환(내무부 지방국장) 등 내무부 관계자 4명에게 국가보안법 및 정부통령선거법위반죄를 적용하여 사형을 구형하고 자유당 기획위원 한희석 등 13명의 피고인에게 최고 징역 15년에서 최하 징역 4년6월을 구형했다. 전 국무위원 송인상(당시 재무장관) 등 8명에게 최고 징역15년에서 최하 징역 12년을, 자금관계자 김영찬(당시 산은총재) 등 4명에게 전원 10년을 각각 구형하였다.

10월 8일 오전 11시, 서울지방법원 대법정에서 6대사건의 판결공판이 열렸다. 이날 공판에서 형사제1부(재판장 정준택)는 발포명령 책임자로 유충렬에 사형, 백남규에 무기징역을 선고했을뿐, 기타 각 피고인들에 대해서는 법률상 제반 이유를 들어 유기징역 또는 무죄, 공소기각, 형 면제와 집행유예 등의 판결을 선고하였다. 특히 발포명령사건에서 홍진기, 조인구, 곽영주 등 최고책임자로 지목된 자들이 모두 무죄로 되었다. 재판부의 판결이 발표되자 피고인 가족들이 앉은 자리에서는 박수가 터져 나왔으며, 무죄판결을 받은 피고인들은 소리 높여 울기도 했다. 이날 저녁 6시에 최응복(전 서울시 부시장), 김용진(전 서울시 내무국장), 조인구(전 치안국장), 이상국(전 치안국 특정과장), 신언한(전 법무부 차관), 신도환(전 대한반공청년단장) 등 11명이 석방되어 서대문 형무소를 나왔다.

10월 8일의 6대사건에 대한 판결은 전국에 커다란 충격을 주었다. 8일 오후, 서울시경은 한양대 학생들의 시위와 시민들의 동요에 대비해 관하 전 경찰관에게 무기를 휴대하고 비상태세를 갖추도록 긴급지시하였다. 재야에서도 비난의 목소리가 나왔다. 4월혁명유족회는 법원의 판결을 묵과할 수 없다며 9일 오전 10시부터 시위를 전개하겠다고 하였다. 민주학생총연맹도 이날 성명을 통해 사법부의 판결은 민족과 국가를 반역한 행위로 규정하였다.