劉錫彤將小白菜帶回縣衙後，先吃過午飯，稍事休息後，立即升堂審案。他早有成竹在胸，認為很快就能破這起姦夫淫婦下毒謀害親夫案，因而一上來就威逼小白菜交代毒死丈夫的情形。小白菜大呼冤枉，堅稱自己毫不知情，既不知道丈夫是服毒身死，也不知道毒藥從何而來。
劉錫彤審問了一個下午，案情依然毫無進展。他有些著急起來，終於忍不住直接問起小白菜與楊乃武的關係來。其實，楊乃武才是他最最關心的主題。他雖然年近七十，年紀老邁，可並不糊塗，如此迫切地將傳聞混同於事實，急不可待地要將楊乃武扯進來，只因為他跟楊乃武早有宿仇在先。
劉錫彤，天津鹽山人，道光丁酉科順天鄉試舉人，之後多次會試不中，只好在地方上當了一名小官。他最早在餘杭城外的關卡任稅吏，是個九品小官，品級不高，但卻頗有實權，掌管著來往客商的船隻課稅。他借著職務之便，經常對商人橫徵暴斂，大行敲詐勒索之事。當時楊乃武還是個秀才，因為富有正義感，生性好事，平日看到地方上不平之事，總是好管多說，伸張正義。他對劉錫彤的所作所為很是看不慣，一直想找機會教訓一下對方。
正好當時餘杭要修橋鋪路，楊乃武主動向餘杭知縣請纓到杭州府採購基建材料。辦完事後，楊乃武又去拜會與自己有師生之誼的杭州知府，以修橋鋪路是為地方造福為由，請求老師開了一張州府免稅公文。回到餘杭關卡時，楊乃武佯稱自己是商船，劉錫彤的手下便索要高價稅銀。楊乃武稱要回去取銀兩，將貨船抵押在關卡處。但他卻沒有回家去取稅銀，而是將免稅公文撕成兩半後又來找杭州知府。見面後，只拿出半張公文，謊稱另半張被欲扣船敲詐的劉錫彤撕去，剩下的半張還是自己好不容易才搶奪回來的。杭州知府得知後勃然大怒，認為劉錫彤撕毀公文，是藐視自己的權威，立即發火籤將其免職。
劉錫彤就這樣丟掉了官職。過了很久，他才知道是餘杭秀才楊乃武從中搗鬼，從此懷恨在心，發誓要報復。以致後來他花五千兩銀子再捐官時，也一定要做餘杭知縣，就是為了尋找機會對付楊乃武。不過楊乃武多年來為當地百姓做了不少實事，已經是餘杭名震一方的人物，又常把官紳勾結、欺壓百姓等事編成歌謠。對於這樣一個名氣很大的秀才，官府除了說他「慣作謗詩、毀謗官府」外，也無可奈何。
前面曾經提到過，餘杭倉前鎮是漕米集中的地方。清朝徵收糧米，歷來陋規極多。比如糧胥量米的時候，斛上之米要堆砌成尖，然後糧胥用腳踢三次斛，溢出之米稱為耗米，不許交糧的百姓掃取，而是要充公以彌補儲運損耗。後來朝廷意識到積弊，明令禁止「腳踢淋尖」，且溢米准由糧戶掃取，但唯獨倉前積弊照舊。由於受欺負的都是些中小糧戶，他們叫苦連天。性情豪爽耿直的楊乃武看到後很是不平，不但代他們交糧米，還代他們寫狀子，向衙門控告糧胥剋扣浮收，請求官府剔除錢糧積弊，減輕糧戶額外負擔。結果被控告的倉前糧胥何春芳（即逼奸小白菜未遂之人）反咬了楊乃武一口，說他有意鼓動農民抗糧不交，代農民包交漕米是為了從中牟利。知縣劉錫彤如獲至寶，立即傳訊楊乃武，不料楊乃武據理力爭，侃侃而談，讓劉錫彤伺機報復的計畫破產，最後只說他「吵鬧公堂，目無王法，面加斥逐」。有劉錫彤的庇護，糧胥何春芳舞弊照舊。楊乃武氣憤下，寫了一副對子「大清雙王法，浙省兩撫台」，半夜貼在縣衙牆上。
這件事後，知縣劉錫彤和糧胥何春芳均恨楊乃武入骨。但楊乃武有才又有財，始終沒有什麼把柄落在他們手中，現在又高中了舉人，成為天子門生，要加害更是難上加難。不料天下掉下來個葛品連小白菜事件，成了他們最好的報復機會。最初，劉錫彤聽到陳湖大談楊乃武與小白菜撲朔迷離的緋聞以及合謀殺夫的嫌疑時，表面不動聲色，內心卻早已竊喜不已，暗道：「好你個楊乃武，這下你終於落到我手裡了！」
不過無論劉錫彤如何威逼利誘小白菜交代與楊乃武的私情，小白菜只承認自己與楊乃武不過是房東與租客的關係，別無私情，楊乃武和自己均與丈夫葛品連的死無關。劉錫彤反覆詢問所謂姦情，卻始終問不出頭緒，他再也忍耐不住、正準備下令對小白菜用刑之時，一旁的捕役阮德（其姐阮桂金與糧胥何春芳有私情）叫住了他。
回到後堂，劉錫彤才得知自己的親生兒子劉子翰曾經誘姦過小白菜，事情立即變得複雜起來。
當天晚上，劉子翰、何春芳派阮桂金到監獄中誘騙小白菜說：「葛品連是被毒死的，驗屍已經明確。外面都傳說是你謀殺親夫，罪名一成立，你就要被凌遲處死。要想活命，只有說是別人叫你毒死的。你在楊乃武家住過，外面早就說你和他有關係，如果你說出是楊乃武叫你毒死的，你就不會得死罪了。楊乃武是新科舉人，有面子，也不會死，也不過就是把舉人的頭銜革掉，明年再考，還是舉人。」又恐嚇小白菜不得說出劉子翰之事，不然就要讓她罪上加罪。小白菜已經嚇得六神無主，也不敢回答。
第二天一早再次過堂，劉錫彤依舊逼問小白菜姦情和毒藥的事，小白菜照舊說不知情。劉錫彤就叫動刑。據《申報》記載，刑罰不但用到了拶刑（夾手指的刑具），甚至還有傳說中最為恐怖的「燒紅鐵絲刺乳，錫龍滾水澆背」，即用燒紅的鐵絲刺穿犯人的乳房，將滾燙的水澆在犯人背上。小白菜幾次昏死過去，終於熬刑不過，按照阮桂金教的話招認了。供狀大致如下：自我租住楊家，楊乃武便對我有意思。剛開始他還有所顧忌，後來他第二任妻子大詹氏因難產去世後，就多次調戲我。同治十二年（1873）九月二十八日傍晚，丈夫去了店裡，楊乃武又來調戲我，我素念楊乃武風流儒雅，把持不住，同意其要求。此後，兩人一有時機，便行苟且之事，不計次數。次年搬離楊家後，兩人仍有來往，被丈夫察覺。八月二十四日，丈夫以我腌制鹹菜遲誤生氣毆打，我剪落頭髮哭鬧。楊乃武尋機過來勸慰，說要娶我為妻，我以有夫拒絕，楊就勸我毒死丈夫，並說過門後與原妻地位身份一樣，不分妻妾、大小，我也就應承下來。十月初五日傍晚，楊乃武來到我家，交給一包砒霜末，囑咐我尋機下手。十月初九日上午，丈夫因流火疾返家，要我買東洋參和桂圓煎湯服用，我就將砒霜倒入湯中，丈夫吃下就死了。
小白菜招供時，已經是十月十一號的晚上。劉錫彤心花怒放之下，不顧夜色已深，派捕役阮德帶人去抓捕楊乃武。楊乃武一家已經睡下，被阮德敲門敲醒，剛一開門，就被五花大綁了起來，押到縣衙門。劉錫彤不顧年事已高，連夜鞫問。楊乃武本來脾氣就硬，深更半夜又被人莫名其妙地綁到了衙門，正是一肚子火，不但堅決否認與小白菜通姦害人之事，還對劉錫彤極盡嘲諷，說他半夜派人強闖民宅，拘系文人，有違大清律例。劉錫彤拿出了小白菜的口供，楊乃武更是怒斥劉錫彤憑空誣陷。劉錫彤很是惱火，但楊乃武考中舉人，已經是有功名的人，清朝制度規定對有功名之人不得施加刑罰。劉錫彤一時拿楊乃武沒有辦法，只好將他先押入大牢。
楊乃武被關了起來，暫時失去了自由。他雖然十分氣憤，但卻依舊自信，自認為三日之內必能走出大牢，因為他看到了小白菜供詞中有「十月初五日楊乃武親自交給我砒霜」一說，而剛好十月初五那天，他並不在餘杭城內。
原來當時楊乃武岳父詹耀昌已經病故，雖已落葬，但並未除靈，定好十月初三除靈，十月初五舉行過繼禮，將詹善政（詹耀昌兄子）過繼給詹耀昌為嗣子。十月初二，楊乃武趕到杭州城辦理中舉事宜（中舉者須在張榜後兩三個月內辦理確認和報到手續，否則將視為棄權處理），初三離開杭州城，直接趕往南鄉詹耀昌家祭奠。與他一同前往的還有監生吳玉琨（詹耀昌的干兄弟）、沈兆行、孫殿寬等人。此後，楊乃武一直呆在岳父家。十月初五舉行詹善政的過繼禮時，在場的楊乃武、吳玉琨、沈兆行、孫殿寬、楊乃武的堂兄楊恭治等人都在過繼書中畫押作證。直到十月初六，楊乃武才返回餘杭家中。正因為有許多人證，楊乃武有恃無恐，他堅信劉錫彤的誣賴根本無法得逞。
另一邊，劉錫彤也在積極行動，十月十二號一早，他便將連夜寫好的呈文送報杭州知府陳魯，稱楊乃武涉嫌通姦謀毒，要求革去其舉人身份。按照清朝制度，革去功名需由巡撫上報朝廷具題。陳魯與劉錫彤關係密切，見劉錫彤一再強調事關重大，也極為重視，立即呈報給浙江巡撫楊昌浚，再由楊昌浚向朝廷具題。吏部接受具題後，研究是否批准革去楊乃武舉人時，同治皇帝知道了此事。這位皇帝自登上皇位那一天起，便一直生活在其母慈禧太后的陰影下，處處受到掣肘。不過他有一位很好的皇后阿魯特氏，帝後感情很深，因而最恨姦夫淫婦這類的事，便親筆在楊昌浚的具題上批道：「楊乃武著革去舉人，其因奸謀死本夫情由，著該撫審擬。」
在批文下達前，監生吳玉琨、詹善政等人聯名向劉錫彤遞交了公稟呈詞，聯合證明楊乃武十月