関根と風間は控訴し、二審の東京高裁で同様の主張を行ったものの、判決は「元会社役員は被害者と利害関係がなく、殺害の動機はない。事件の根幹部分がYの自白で初めて明らかになった」などと信用性を認め、両被告の控訴を棄却（2005年7月11日）。2人は最高裁に上告し、関根は「風間が自分の利益のため殺人という方法を選び、関わらざるを得なくなった」と主張し、風間は「関根が重要な役割を果たし、利用されたにすぎない」と訴え、いずれも死刑回避を求めた。
対して検察側は「身勝手な動機で酌量の余地はみじんもない。死刑以外にあり得ない」と上告棄却を求めた。2009年6月5日の判決で最高裁は「計画的な犯行で、動機に酌量の余地はない。猛毒の硝酸ストリキニーネを詰めたカプセルを栄養剤と偽って飲ませて、苦悶のうちに中毒死させ、死体を切り刻んで焼却した犯行態様は冷酷無慈悲で悪質きわまりない」と述べたうえで、「両被告は不合理な弁解を繰り返しており、真摯な反省の態度も認められない。罪責は極めて重大だ。遺族の被害感情や社会に与えた影響に照らすと、死刑を是認せざるを得ない」と指摘。死刑を選択した一審・二審の判断が相当だと結論づけた。
“殺人ブリーダー夫婦”のその後
その後、関根死刑囚は2016年11月に収監されていた東京拘置所内で心臓発作を起こし外部の病院に救急搬送され、退院後も拘置所内で心不全と高血圧症の治療を受けていたが、翌2017年3月27日朝、多臓器不全のため死亡（享年75）。風間死刑囚は2012年と2016年に再審を請求するも棄却。
2020年に第三次再審請求を行い、2024年5月現在も東京拘置所に収監中の身にある。
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