应夔丞入捕房后，“百般运动，到处造谣”。[77]其人家资颇厚，因此很快便延定罗礼士、爱理斯等四名律师为其辩护，并自恃“为渠运动之人甚伙，毫无畏怯之态”。[78]被捕当日（3月24日）下午，公共公堂特开特别公堂研讯，由捕房代表侃克律师诘问王阿法，并令应夔丞向王阿法盘诘，因王阿法前后所供情节略有不符，且见证未齐，判定应夔丞带回捕房，王阿法交保候质。[79]3月25日午后，罗礼士至总巡捕房向应夔丞探问情由，应夔丞声称：“平日与宋教仁毫无嫌隙，并无唆使行刺，亦无暗杀政客思想，宋教仁为何人行刺，均属不知……至贩古董人出为证人，更属不合。余买字画果曾有之，至王阿发等平素均不往来，亦不认识。如果心存行刺，此等机密事，岂肯泄露于人，而武士英更不知为何许人也。”[80]3月31日下午进行第一次预审，由公廨正会审官关炯之会同英副领事康君及公廨秘书员杨君列座会讯。捕房代表律师侃克、政府代表律师德雷斯、被告代表律师爱理斯等均到。因爱理斯要求改期研讯，应夔丞与武士英在公堂均未开口。[81]此后，如前文所述，一方面应夔丞写信向内务部次长言敦源求助，另一方面应夔丞党徒唆使武士英翻供，故4月4日第二次预审时，武士英突然改口，否认认识应夔丞，称杀宋系其一人所为。4月5日第三次预审主要是原被告律师相互辩驳，原被告律师与西探总目安姆斯脱郎相互问答，以及闭门审查从应宅所获证物。[82]4月7日第四次预审，一是由被告律师沃沛询问总捕头卜罗斯搜查证据等事，二是沃沛对证物内容之辩驳，三是再传王阿法上堂，由原告律师侃克询问，王阿法明确指认应夔丞嘱其刺杀者为宋教仁。[83]4月9日午后第五次预审，应夔丞接受其所聘律师爱理斯讯问，回答其身份及过往经历。[84]4月11日第六次预审，应夔丞继续接受爱理斯及康副领事等询问，称自己与宋教仁“在南京政府时见过面，仅颔首而已”，又称武士英是被人引至其家的，暗杀前与武并不相识，自己得知武杀宋后，设法用好话稳住武士英，正准备到南京向程都督报告。又否认自己曾叫王阿法杀人。公堂就所搜获电报向应询问，应“答词甚支吾”，否认“燬宋酬勋”之“宋”为宋教仁。[85]此次预审涉及武士英部分，应夔丞基本上是按照4月3日写给言敦源的求救信中提前设计好的脚本回答。而在公廨外，应夔丞律师又试图按照给言敦源信中所设想的办法，运动领事团出面干预，力求给应夔丞脱罪。[86]4月12日第七次预审，被告律师沃沛将宋案说成“国事”性质，提出“移交时决不能交与反对党之公堂，恐不能有公道之办法”；代表中国政府之德雷斯律师反驳称，被告律师所说表明“被告代表已承认，堂上已将证据证实在被告身上”；捕房代表律师侃克则谓：“本律师预备暗杀案一切预审，现已预审清楚，不论有无政治关系，及被告之职任如何，然而终属暗杀。”随即，公堂正审官关炯之援笔判定：“预审明确，案系发生车站，应即商明领事团，移交中国内地法庭，归案讯办。”[87]
尽管应夔丞始终狡辩，但由于从其家中所获函电文件明确证明其策划杀宋，且又搜出五响手枪一把，其中尚存子弹两枚，与武士英在火车站放去三枚后尚存两枚这一事实吻合，所留两枚枪弹与火车站脚夫苏阿荣拾取之弹壳亦复相同，[88]因此，应夔丞为杀宋主犯并无疑义。4月17日晚，捕房荷枪押送应夔丞至上海南市，解犯单上案由为：“应桂馨运动王阿发谋刺宋教仁君，应桂馨主使武士英行刺宋教仁君。”[89]步兵六十一团团长陈其蔚在警厅协助下，将应夔丞解至江苏海运局该团营仓关押。然而，宋案被移交中方后，先是围绕是否组织特别法庭各方争执不休，接着又在案件刚刚确定由上海地方审检两厅进行审讯之时，发生了上海地方审判厅自厅长、庭长、推事、书记官长全体被江苏高等审判总厅下令撤换的风波。[90]
5月30日，上海地方审判厅开庭公判宋案，由厅长张清樾主审。由于原告律师金泯澜、高朔提出抗告，坚持要求“出票拘赵、程、洪等”到庭后，与应夔丞“并案公判”；而被告律师杨景斌也提出抗告，以张清樾系江苏高等审判厅长委任，而非司法部得大总统命令委任，拒不承认。因此，对应夔丞公判未果。[91]6月11日，江苏高等审判厅以“不合法理”驳回原告抗告。[92]被告律师杨景斌则被高等审判厅以“捣乱法庭，违背律师法规”，决定予以惩戒。[93]直至7月初，上海地方审判厅才又确定于7月16日进行第二次公判。[94]
然而，由于7月12日“二次革命”爆发，公判并未如期进行，应夔丞也得以乘乱在7月25日凌晨从上海模范监狱逃走。据《申报》报道：“二十四晚十二时，模范监狱禁锢要犯应桂馨等，乘南北两军酣战之时，用铁斧、巨石撞开围墙，四面撞开四洞，每洞约高二尺，阔尺余，均从洞中一拥而出，一时人声鼎沸，共逃出男女各犯约有二百人，均在附近屋檐下敲去镣铐，先由数人拥护应桂馨为首，悉数逃逸，看守兵士见彼等亡命冲出，亦不阻拦。兵士等开枪轰击，并未伤及一人。”[95]又有报道谓，应夔丞等“贿通狱官吴确生并某商团会员，当时应等由狱门而出，各会员各穿便服在外接应。吴狱官知事不妙，然后使人将四面围墙击成四洞，佯为各监犯由洞逸出”。事为江苏都督程德全获悉，认为应夔丞等“是否由大门而出，抑或掘洞脱逃，其中大有关系”，下令密查，以凭核办。[96]三周后《神州日报》刊登文字，进一步披露了应夔丞收买狱官逃走内幕：
上海模范监狱内所禁人犯，乘前次制造局激战时，全数脱逃，宋案要犯应桂馨及冤杀周阮之姚荣泽等，同时远飏。惟此次应犯等脱逃，外间颇有微辞，然言人人殊，究未能得其真相。现得确实消息，应桂馨利用战时运动监狱中最有势力者，图谋免脱，言为运动二万元，由方姓经手，过付五千元，余款尚未交付。现应犯欲图赖一万五千元未付之款，又因先付之五千元分派不匀，内讧微露，其秘为程都督、应省长所闻，拟即派探密查澈究，一面通令各属严缉应、姚各逃犯，务获究办云。[97]
应夔丞后来也承认，自己的确是乘“二次革命”战乱之机冒险从“狱门”逃走，其言道：
至赣乱发生，宁省独立……上海一隅，亦同时入乱党之手。□□困守囹圄，党人威胁利诱，无所不至……当攻击制造局之际，城中秩序大乱，狱官狱卒既无违抗逆党之能力，狱外又加添乱兵围守。□□一身之生死，早置度外，惟思与其死于叛匪之手，不如死中求活，乃于八月二十一号（应为七月二十四号——引者）夜，在枪林弹雨之中，冒险幸出狱门。此实天佑人助，故得重睹天日。（□□代夔丞）[98]
原告方面，宋教仁之妻宋方氏延请律师高朔，于8月14日呈诉上海地方检察厅，要求“迅予行使职权，通令各省，一体悬赏协缉逃犯应夔丞”。[99]上海地方检察厅随即“呈请高等检察厅，并函知英法捕房及淞沪警察厅，一体帮同严缉”，并承诺给予拿获应夔丞及报信助拿应夔丞者重赏。[100]根据日人所办《顺天时报》，应夔丞于8月中旬逃到了日本，住在箱根，[101]但不久又从日本逃回青岛藏匿起来。消息很快为江苏民政长应德闳查悉，除通令各县水陆警厅一体严密访拿外，并具呈参谋、陆军两部，请迅即转电胶督，设法查缉，务获解沪，归案讯办。[102]
1913年10月10日，镇压了“二次革命”的袁世凯就任正式大总统。11月4日，袁世凯以国会内的国民党议员牵连“二次革命”为由，下令取消其议员资格，并发布通缉令。国民党重要人物纷纷流亡日本，袁世凯彻底掌控了局面。一直认为杀宋是中央意思的应夔丞，以为机会来了，于是立刻在11月初由青岛连发两电，要求政府为武士英与自己昭雪。第一电谓：“叛党削平，宋实乱首，武士英杀贼受祸，功罪难平，请速颁命令，平反冤狱。”[103]第二电谓：
宋为主谋内乱之人，而竟死有余荣；武士英有为民除害之功，而竟冤沉海底……彼孙、黄、岑、李、陈、柏、何、钮之徒，要不过实行宋策，而种种戏出实由宋所编制，设当时无武之一击，恐今日之域中，未必能成具体之民国矣……兹夔丞栖身穷岛，骨肉分离，旧部星散，自念因奔走革命而已破其产，复因维持共和而几丧其身。伏求迅颁明令，公道平反，宣布宋教仁之主谋内乱及卖国罪案，使有罪者不得幸免，有功者不致沉冤，庶几是是非非，天下共晓。[104]
应夔丞还给袁世凯上了一封密呈，诉求与通电相同，惟否认其雇用武士英杀害宋教仁，声称宋教仁主张政党内阁，“直欲把持国事”，“冀为总理”，又“运动议员，煽惑军队，勾结外人，私举国债，广刊报纸，到处演说，欲破坏共和，颠危大局，不惜以国家为孤注，博私人之权力，此诚民国罪人，实为人民公敌”。自己与宋“本无私仇夙怨”，但“目击宋与孙、黄等种种布置，指日破我国家，不得已图购求宋、黄等在日本之丑历史，刊印传布，藉毁损其名誉，以杜一般社会之盲从，稍阻危机于一发，此反对宋教仁等之实在情形也”，并称“反对者政策，非反对其生命”。至于“武士英之暗杀宋教仁，乃纯然发生于政见，系个人之单独行为”。[105]袁世凯于11月6日将应夔丞密呈交国务院讨论，11月7日经国务会议后，11月8日国务总理熊希龄又“将原呈及院议节略并交司法部详议”。[106]最终，袁世凯政府似乎并未对应夔丞的胡言乱语做出回应。于是，应夔丞坐不住了，决定亲自到北京请功邀赏。11月19日，《申报》刊登“北京电”，谓“应桂馨业已抵京”。[107]其抵京后情形，据云“初则伏匿于东城某显者家”，“最后乃居于李铁拐斜街同和旅馆”，“有时则匿大外郎营某宅”。其父与妻亦到京，居于骡马市大街长发栈。应“每夕徜徉于八大胡同，骏马高车，其行如驶，且有护卫多人蜂拥而行”。[108]其时已是“二次革命”国民党人惨败之后，想必应夔丞以为自己已经安全无虞。1914年1月17日，应于某处嫖妓并大吸鸦片，又于夜半招妓唱曲，查街军警不知其为应夔丞，将要拘拿，应夔丞气焰熏天，原形毕露，曰：“我乃民国首功，又杀宋教仁之功首，现在政府将予我上将，并酬勋二位及国库证券百万，今我逸兴遄发，乐此以消永夕，干汝何事？”[109]两天后，即1月19日下午，应夔丞忽于津京快车上被刺身亡，当时情形，报纸曾详细报道：
一月十九日下午，应夔丞乘四点三十分之快车，由京赴津，同行者有执法处高等侦探李桂芳、王芝圃二人，据称系保护应夔丞赴津也。车经落垡时，车上忽喧传头等客车上有人被刺毙命，旅客闻之，人皆惊愕，犹欲一睹厥状，争先恐后，群向头等车去。此案发生后，最先声喊报信者，即系与应同行之王、李两人。行车稽查员闻报，径往探视，当即盘诘王、李二人，据云不知实情。又云车行半途，二人因事暂离头等车，而往他处，少焉方回，则见应已被刺绝命矣云云。顷刻之间，应某被刺之音耗已传遍各车，旅客一时慌乱无措，殊有谈虎色变之态。须臾，车抵天津总站，站上已有侦探及警吏多名守候，盖已得电报矣。车方停止，有多数旅客下车，争相告语，斯时站上人众咸欲往头等客车一视，虽由路局加派巡警弹压，而惊惶之状已极，车站秩序几为之紊乱。站警皆用刺刀向众示威，始稍为安静。车中某客述当时情形云：车距津站不远之时，突有一华人由头等车出来，口吹警笛，并大喊有人被刺，当时餐车内有六七外国人，正在用膳，闻信急起往应车内，见死者横卧榻上，身穿灰白色长褂，足着西式皮鞋，而长褂上已染有血渍，其色鲜红。凶手所用之刃，形似外国猎刀，刀口长六寸，其锋甚锐。车室内血渍狼藉，杂物散乱，足征应未死之前，必与凶手有极猛烈之格斗也。另有白磁茶壶一具，拖掷地板上，已成碎粉。又有皮包一个，其皮面上有一裂口，似系用猛力以划破者。最堪惊异者，室中猛力争扎，而室外竟无一人觉察也。当稽查员探视时，偕一西人按死者之脉，则其手已冰冷，盖应死已久矣。闻同行之王、李二人到津站后，旋即送交审判厅看管，而应之尸体亦已拍照存影，以作参考云。[110]
关于应夔丞入京及被杀之报道中，最令时人感觉不可思议者有二。（1）“应为宋案有重要关系之人，又为越狱重犯，何遽贸然入京，且滞留京中多日，出入招摇，毫无避忌。都中军警林立，侦探密布，应果具有何种幻术，竟能逃出眼线，始终未经发觉。此一奇也。”（2）“执法处非他，乃北京执行军法之惟一机关，既发觉与杀案有重大关系之人，且为越狱重犯，不即捕杀，而反派人保护，其奇离殆有不可思议者……此又一奇也。”[111]其实，此二奇不难解释，盖应夔丞在1912年夏便结识京师警察厅勤务督察长钱锡霖，当年12月至1913年1月应夔丞在京期间，又与钱锡霖有密切交往。[112]更重要者，宋案证据宣布后，应夔丞曾写信给当时在京的袁世凯心腹、河南护军使雷震春，并派律师爱理斯到京面见钱锡霖求援。应为脱罪并讨好政府，于信中诬陷陈其美指使其杀宋，然后嫁祸政府。雷、钱建议应夔丞党徒以共进会名义继续“曝陈其美之不法”，雷并将相关情形向袁世凯进行了汇报。[113]应夔丞原本就一直以为杀宋乃中央的意思，自己是功臣而非罪犯，加之与警察厅钱锡霖等人有关系，因此他敢到京城来，并且有恃无恐。然而，彼一时此一时，雷、钱当初帮助应夔丞，是因为可以利用他来攻击陈其美，从而转移舆论攻击政府的视线，而此刻国民党人已被打败，袁世凯当选正式大总统，应夔丞已完全没有了利用价值，反而因为他口无遮拦，不知敛迹，有可能为袁世凯带来麻烦。因此，跟在他身边的王、李两位军政执法处侦探，与其说是为了“保护”应夔丞，不如说是要伺机“执法”，只是自认为功臣的应夔丞不觉而已。（王、李二人倘若真是为了保护或监视应夔丞，则他二人中至少应当有一人寸步不离应夔丞才对，但二人竟然在火车上同时长时间离开应夔丞，显然是为了给同谋创造刺杀机会，而又制造刺杀与军政执法处无关的假象，也有可能杀人者就是该二人）故时人云“杀应夔丞者，即应夔丞也”，[114]可谓自投罗网，自食其果。
应夔丞被刺后，北洋《德华日报》曾发表题为《政治关系之暗杀案》的社论，对应夔丞竟然敢到北京来表示惊讶，并谓“政府方面之意思，则似谓暗杀系由党人发动，陈某或当假手于其间”。[115]德文报社致天津电亦谓：“政府现确信，应夔丞之死系由党人方面之发动，以陈为尤可疑。”[116]而一般津人之言论，也认为“杀应者必陈其美之徒”。[117]由于当时报纸曾报道陈其美在哈尔滨逗留，并以红胡子自护潜入内地，故有怀疑应夔丞为陈其美所刺的议论，实则这仍旧是由将陈其美视为刺宋主谋推论出来的结果。事实是，陈其美并非刺宋主谋，何以要刺应？若要刺应，何以不在撤离上海时在狱中动手，而要等其越狱半年之后？
对于应夔丞被刺，曾在总统府政事堂机要局任职的叶迦的判断是：“袁盖饬警以电刀杀之。”[118]又，陈灨一《睇向斋秘录》中有《应桂馨死事之别闻》一篇，很值得注意，其文曰：
应桂馨之死，项城杀之也；项城曷为而杀之？应桂馨自取之也。宋教仁之被刺，应以共犯，证据确凿，逮入囹圄。旋乘大局鼎沸之际，越狱潜遁，入都谒项城，自陈刺宋有大功，要求给还垫款十数万金，更要求外省重要之位置。项城佯笑曰：“予拟借重，固已非一日。金钱尤小事，君欲几何，无不与耳，望稍安毋躁。惟君此际乃民党欲得而甘心者，言行举止，难免无人暗中侦察。予决选派武士二人，令其随时随地出入相随，以资保护，如何？”应称谢。所谓武士者，即陆建章部下之军事侦探，日日以捕拿乱党为事，而诬良为匪者也。项城既密令陆遴选二人，复属令授以计，使乘间置彼于死地。又密电致直隶都督赵秉钧，谓：“应胆大妄言，目无元首，斯人不除，后患未已。希君托词有事面商，电令克日至津。予一面自有对付之法。”赵遵即电京。应得电大喜过望，遂偕所谓二武士，乘京奉特别快车如津。中途，二人入头等车室，以所携短刀，向应遍身乱刺。顷刻气绝。二人故作惊慌失色状，鸣警笛，令停车搜捕凶手。时车已抵黄村铁路车站，亟以电话报告天津总站，总站据以报军警各机关。迨车抵津站，宪兵警士蜂拥上车，群责二武士保护不力，致发生惨剧。二武士无辞以对，遂拘交军事执法处听候审讯。赵以长电致项城，陈报应死状，颇有惋惜之辞。项城复电令严缉凶犯，务获惩办，皆掩耳盗铃。未旬日，二武士即私行释放，易名邀上赏，即今某某二武官是也。[119]
以上记述，细节未必全都准确，但总的情节大致不差。负责“保护”应夔丞之李桂芳、王芝圃，即使不是亲自动手杀应者，也应当是配合者。[120]应夔丞之所以要到北京来，是因为他始终以为杀宋乃中央的意思，故敢来京请功并平反“冤狱”，“向当道要求勋位之颁给，并索巨款”。[121]对袁世凯而言，虽然并未主使杀宋，却曾因收抚共进会、解散欢迎国会团、操弄宪法起草等事与应夔丞打过交道，又曾为打击国民党而与应、洪、赵合谋构陷“孙黄宋”，因而表面上不得不与之周旋。然又恐应在外招摇，暴露其与中央的关系，致使外间仍怀疑杀宋为中央主使，故必杀之以绝后患。此为情理中事。至于应被刺后，时任直隶都督赵秉钧应天津警察厅“严密查缉凶犯”之呈请，“通电各省一体查拿”，[122]不过做做样子而已。
袁克文在《辛丙秘苑》中对应夔丞之死也有一段记载，承认应夔丞为其父所杀：
及事平（指宋案风潮平息——引者），应倩洪（指洪述祖——引者）介，说欲效忠于北，先公佯许之，赦其罪。及应至都入觐，先公俟其退，语雷震春曰：“应某狼视，不可留也。且遁初死于其手，尤不可不诛之。”雷曰：“应某遵令投诚，诛之不信，且有以阻后来者。如必杀之，以暗刺为宜。”又越数日，先公闻应居旅馆，过事招摇，乃令雷速办。雷一方属人告应曰“元首以君居京易触人耳目，可赴津暂避”；一方遣人伺其行，随之，刺杀于车中。[123]
然而此段记述至少有两处错误。（1）依袁克文记述，应夔丞是在刺宋事平息后，方通过洪述祖介绍，欲效忠北方，实则早在1912年秋冬因中央欲解散共进会，洪述祖便与应夔丞建立联系，由袁世凯对其下了特赦令，并由洪述祖引见给袁世凯、赵秉钧，不仅领到了5万元遣散费及每月2000元的江苏驻沪巡查长津贴，还从赵秉钧那里得到了密码电本。（2）应夔丞被刺于1914年1月19日，其时陆建章任京畿军政执法处长，而雷震春是年4月10日方被任命为京畿军政执法处长，4月26日到任视事，[124]已经在应死近三个月之后，何能再有杀应之事。可见，袁克文虽为袁世凯之子，但政界许多内幕他也并不十分清楚。