2006年12月11日下午5时许，刑满释放不久的朱建林伙同“哥儿们”蒋志强、孟繁军携带、匕首潜至甘肃省临夏市。当晚7时许，天色麻麻黑，3人买了几斤水果，伪装成朋友串门的样子，窜到临夏州中级人民法院刑二庭庭长陈明义家中。不久，几声闷响过后，陈明义、陈妻及保姆，还有陈明义年仅7岁的孙子便在枪弹下停止了呼吸。看到倒在血泊中的4人都不再动弹，朱建林等3人立刻开始搜寻现金、手表等财物，尔后带上买来的水果，在夜色的掩护下悄然逃离现场。
2006年12月11日晚7时至8时，甘肃省临夏州中级人民法院刑二庭庭长陈明义的儿媳在回家路上给家里打电话，始终没人接听，她知道家里一向有人，为什么没人接电线时左右，儿媳回到位于临夏市某区某栋7单元401室的家门口，按响门铃却始终不见人来开门，她心中不由掠过一丝不祥。纳闷中，她用钥匙打开了房门。眼前的一幕让她惊呆了：公公陈明义趴在卧室地板上，身旁一摊血，早已没有了呼吸。惊恐中，她急忙来到自己孩子的房间，一眼便看到只有7岁的儿子被人反绑在凳子上，嘴上缠着胶带。她急忙撕开胶带，孩子的口中流出了血沫……心慌腿软的她跌跌撞撞地到其他房间。在卫生间里，她又发现了被害的婆婆和小保姆，她顿时瘫软在地。
接到报警和急救电线”民警同时赶到了案发地。当他们进入案发现场后发现，陈明义趴在卧室地板上已经死亡，房间有明显翻动过的痕迹。而在卫生间的地板上，陈明义60岁的妻子和18岁的小保姆则是跪坐姿势，被反绑着的两人也已经死亡。在另一间卧室里，陈明义的小孙子被反绑在凳子上，头部有明显伤痕，虽然体温尚存，但已经没有了呼吸。
现场如此惨不忍睹，陈家是否和什么人结了仇？发案地周围的居民们说，陈明义一家待人和善，没有和谁发生过冲突。一位居民称，12月11日傍晚，她听到自己住的楼上有响声，但声音很小，以为是小孩子在燃放鞭炮，也没太注意，直到“110”民警和“120”急救人员来到他们居住的家属区时，她才知道发生了大事，据了解，警方在对案发现场进行勘查时，提取了4枚子弹壳，另外还有一枚没有击发的子弹。
曾经担任过教师、政府机关秘书等职务的陈明义，遇害时58岁。他于1992年调入甘肃省临夏回族自治州中级人民法院工作后，由于办案认真，执法公正严格，工作成绩突出，从1994年开始担任该院刑二庭庭长。该庭审判的案件基本上都是职务犯罪案和毒品案，这些案件法院在定罪量刑时也基本上都是重刑。在执法过程中，陈明义从不徇私，他不但对自己严格要求，对其他办案人员也是教诲再三。到法院工作以来，他曾荣立过3次二等功、多次三等功，并荣获“甘肃省优秀法官”的光荣称号。由于带着年纪尚幼的小孙子，陈家便雇了个小保姆，祖孙三代享受着天伦之乐，日子过得其乐融融。然而，天有不测风云，一场灭顶之灾就这样突然降临。
案发后，公安部将此案列为部级督办案件。同时，甘肃省公安厅立即派员与当地公安机关共同成立了“12·11”特大持枪杀人案专案组。为迅速侦破此案，公安部还专门派出了刑侦、技术专家，火速赶往临夏州，协助和指导专案组破案。临夏市公安局向全市出租车司机每人发出了一份协查通告，对提供线索直接破案的人员，奖励人民币5万元；提供线索对破案有重大帮助的人员，奖励人民币3万元。全省上下展开了声势浩大的侦破工作。
2007年的春节来得比较晚，3月份，人们还沉浸在过年的喜庆气氛中，而此时的“12·11”杀人案案件侦破因缺乏线索仍没有一点进展，一切似乎停滞了下来。正在一筹莫展之际，一件突发的盗窃案让专案组民警们为之一振！专案组民警通过对盗窃案的缜密分析，“12·11”杀人案案情逐渐变得明朗起来。
3月3日，距2007年的元宵节还有一天，兰州市城关区兰新市场发生一起盗窃案件，犯罪嫌疑人孟繁军被围堵后开枪自杀。在提取了此案与“12·11”案件相关的物证后，警方发现两起案子有着一定的牵连，遂决定将两案串并侦查。经过现场勘查访问、现场实验后，警方分析认为，该案是一起有预谋、有准备的特大持枪入室抢劫杀人案。
随着对两案侦查的进一步深入，4月14日，天水市警方在麦积区一出租屋内抓获化名为“王海龙”的涉案嫌疑人朱建林。经审讯，朱建林交代了2006年12月11日，他伙同孟繁军、蒋志强携带、匕首等作案工具窜至临夏州临夏市某区，将陈明义及其家人、保姆开枪杀害并抢劫现金、手表、玛瑙等钱物的犯罪事实。据查，朱建林曾因盗窃罪入狱，于2006年8月才被释放。2007年4月24日，在山西警方的大力协助下，甘肃警方在吕梁市临县一煤矿将潜逃137天充当保安并化名为“李海云”的蒋志强抓获。至此，这起震惊全国的灭门惨案在发生4个月后被警方侦破。
2006年5月30日，临夏监狱提请给服刑人员朱建林减刑1年5个月。由于朱建林在劳动改造期间表现一般，又是累犯，临夏州中级人民法院于同年6月20日依法裁定对朱建林减刑1年3个月。接到宣判后，由于未达到立即出狱的目的，朱建林便对承办此案的法官陈明义怀恨在心，产生伺机报复的念头。
2006年8月9日，朱建林刑满释放。当年11月下旬某日，朱建林、蒋志强、朱建民(朱建林胞兄)与孟繁军(已畏罪自杀)在孟繁军的租住房内密谋抢劫目标时，孟繁军、蒋志强提出要抢某金店及小金库。这时，朱建林想起了在减刑过程中陈明义曾“刁难”他，报复的再次在他心中燃起。于是，朱建林趋机谎称陈明义有“千万家产”，极力鼓动对其实施暴力抢劫。孟繁军、蒋志强、朱建民听后一致赞同，并合谋分工，积极准备。4人筹资购买了，加工制作了消音器，准备妥当后伺机作案。
2006年11月27日，4人一同从兰州市乘班车至临夏市后，在临夏州中级人民法院附近的一家饭馆吃饭。朱建林向孟繁军、蒋志强、朱建民3人指认了陈明义，朱建林指示蒋志强跟踪，蒋志强回来后却说所跟踪的人的住房简陋，不像有钱人，朱建林便说明天再确认。第二天，4人继续到临夏州法院大门外守候，却一直未见到陈明义。第三天下午，蒋志强和朱建民在临夏州法院大门外守候，朱建林进到院内接应，孟繁军谎称自己是一名当事人家属混入陈明义办公室，并对陈明义进行了确认。待陈明义下班回家时，朱建林指示蒋志强、朱建民跟踪，跟到了西郊某小区31栋7单元后，又向7单元一楼住户探听了陈明义家的确切住址。2006年11月30日，朱建林等4人从旅社附近商店购买了4把匕首，然后乘班车返回兰州。
回到兰州后，朱建民感到事关重大，决定退出。纠集朱建民未果，朱建林、蒋志强、孟繁军为了巩固团伙行为，便结拜为“生死弟兄”，并作了宣誓：若遭反抗，每个人手上都必须沾血。
2006年12月9日中午12时许，朱建林、蒋志强、孟繁军3人携带、匕首潜至临夏市，当晚7时许进入陈明义家，保姆答复陈明义外出开会不在，3人蓄意专等陈明义，只好作罢。
12月10日下午，3人决定此次行动要做个“了结”，遂分配了作案用子弹，购买了胶带纸、手套、眼镜等工具。12月11日上午，朱建林、蒋志强、孟繁军前往临夏县崔家坡山。