在舞厅这个鱼龙混杂的地方，刘学新凭借着自己曾经当厂长时练就的社交能力和能说会道的嘴皮子，很快就成为了舞女们眼中的“香饽饽”。他总是穿着得体，举止优雅，舞跳得又好，还出手大方，这让很多舞女都愿意与他交往。然而，这些舞女们万万没有想到，刘学新的热情背后，隐藏着的是一颗极度扭曲和贪婪的心。
他每次去舞厅，都会仔细观察舞女们的穿着打扮，一旦发现有佩戴贵重首饰的舞女，他就会主动上前搭讪，用甜言蜜语和小恩小惠来获取对方的信任。他会邀请舞女吃饭、跳舞，给她们买礼物，让舞女们逐渐放松警惕，对他产生好感。在与舞女交往的过程中，刘学新还会故意展示自己的“财力”，让舞女们觉得他是一个有经济实力的人，从而更容易上钩。
当刘学新觉得时机成熟时，他就会以各种理由将舞女骗至家中。他的家位于于洪区黑山路，是一个相对隐蔽的地方。每次将舞女骗回家后，他都会先与对方发生关系，然后趁对方放松警惕之时，用事先准备好的铁锤猛击对方的头部，将其杀害。
杀人后，刘学新便开始了他那令人发指的分尸行为。他会将尸体拖到厕所，用钢锯、尖刀等工具将尸体分解成若干块，然后将血和部分身体组织冲进下水道，其余的尸块则用塑料袋装好。在分尸的过程中，刘学新表现得异常冷静，仿佛他面对的不是一个曾经鲜活的生命，而是一件普通的物品。
分尸完成后，刘学新便会趁着夜色，将装有尸块的塑料袋带到事先选好的抛尸地点。他的抛尸地点十分固定，分别在于洪区荷兰村附近、田义屯后身、四台子高速公路附近、白山路立交桥附近以及于洪区文大线附近。这些地方大多比较偏僻，人流量小，不易被人发现。刘学新每次抛尸时，都会小心翼翼，确保不会留下任何痕迹。他以为自己的计划天衣无缝，却没想到，警方已经在暗中对他展开了调查。
2005年11月3日下午，警方带着搜查令，来到了刘学新位于于洪区黑山路的家中。当警察出现在刘学新面前时，他表现得异常激动，大声争辩道：“凭什么抓我，我是守法公民！”他的这种过激反应，更加深了警方对他的怀疑。警察反问他：“还没说你有犯罪，你为什么这么激动？”这句话让刘学新一时语塞，眼神中透露出一丝慌乱。
随后，警方对刘学新的家进行了仔细搜查，在他的家中发现了大量与案件相关的证据，包括血迹、作案工具以及部分被害人的财物等。面对这些铁证，刘学新依然心存侥幸，拒不承认自己的罪行。然而，警方并没有被他的顽固所击退，他们对刘学新展开了长达31小时的审讯。
在审讯过程中，警方运用了各种审讯技巧，与刘学新进行了一场激烈的心理博弈。他们不断地向刘学新展示证据，揭露他的罪行，让他明白自己已经无处可逃。刘学新的心理防线逐渐被攻破，最终，他在强大的心理压力下，全盘招供，承认了自己在2005年3月至10月期间，先后抢劫并杀害了15名舞女的犯罪事实。
刘学新的交代，让整个案件的真相大白于天下。他的残忍和冷酷，让所有参与案件调查的警察都感到震惊和愤怒。这起案件的侦破，不仅为受害者家属讨回了公道，也让社会恢复了往日的安宁。然而，案件所带来的伤痛，却永远留在了受害者家属和人们的心中。
2006年9月12日，这起震惊全国的“沈阳皇姑区舞女连续被杀案”在法庭上迎来了最终的审判。沈阳市中级人民法院内座无虚席，近百位受害者家属怀着悲痛与愤怒的心情来到现场，他们眼中燃烧着仇恨的火焰，死死地盯着被告席上的刘学新。
刘学新被带上法庭时，依旧表现得十分淡定，仿佛这一切与他无关。他的脸上没有丝毫的恐惧和愧疚，反而带着一丝不屑。面对检方的指控，他没有做过多的辩解，只是淡淡地承认：“对，都是我杀的。”他的这种态度，更加激起了受害者家属的愤怒，现场顿时一片哗然，人们纷纷怒骂刘学新的残忍和冷酷。
在庭审过程中，公诉人详细地陈述了刘学新的犯罪事实和作案经过，每一个细节都让人毛骨悚然。刘学新则以一种极其平淡的语气回答着公诉人的提问，仿佛他讲述的不是一条条鲜活的生命，而是一件件微不足道的小事。当公诉人问到他为什么要如此残忍地杀害这些舞女时，刘学新竟然冷笑一声，说道：“我就是为了钱，她们戴的首饰很值钱，抢了她们的东西，我就能过上好日子。”他的回答让在场的所有人都感到震惊和愤怒，无法理解他怎么能如此漠视生命，为了钱财就做出如此丧心病狂的事情。
对于刘学新的残忍行径，7名被害人的家属提出了总计达200多万元的经济赔偿。然而，刘学新却表示自己没有能力赔偿，他说：“应该赔偿，但我真的没钱，律师都是法院指定的。”他的这句话，无疑是在受害者家属的伤口上撒盐，让他们更加痛苦和绝望。
在最后的陈述环节，刘学新的表现更是让人愤怒不已。他面向受害者家属，突然冷笑一声，说道：“受害者家属，大家好！”这一句话，彻底点燃了受害者家属的怒火，人们纷纷站起来，想要冲上去揍他，法警们急忙上前制止，现场一片混乱。随后，刘学新又假惺惺地说道：“我对不起被害人家属们，我不应该这样做，现在想想不值啊！”但他的道歉显然没有任何诚意，更像是一种敷衍。
最终，法庭经过审理，认为刘学新的行为构成抢劫罪，且情节特别恶劣，手段极其残忍，社会危害性极大，依法判处他死刑，剥夺政治权利终身，并没收个人全部财产。听到判决结果，刘学新并没有表现出过多的情绪，只是淡淡地说了一句：“我服判，不就是死刑吗！”他的这种态度，让人不禁感叹他的冷血和无情。