3月26日中午，江青正在飯店房間里拉二胡，飯店辦公室主任郝德光給她送來了一封信。郝德光離開後，江青拆開信封一看，臉色頓時變了！隨後就昏了過去……
當晚，康生去看江青時，江青把那封信拿給他看了。康生當即拍案而起，大叫：「不得了！這是一起特大政治案件啊！叫羅瑞卿來，公安部應當火速偵查，叫他立即佈置下去！」
3月30日，公安部偵查專家帶著兩名助手飛抵上海。是日，以上海市公安局18名資深偵查員為成員的專案組成立了。專案組隨即開始工作。由於江青只肯交出匿名信的信封，就只好從信封上查起。那是一個2號信封，上面只有5個字：「江青同志收」。
專案組向郵遞員蔣曉英調查。據蔣曉英提供的線索，查到了嫌疑人鐘秀山。經蔣曉英秘密辨認後，開始訊問鐘秀山，但筆跡鑑定的結果排除了鐘秀山作案的可能。線索斷了。
1959 年4月1日下午3點，毛澤東主席從北京飛赴上海，江青前往機場迎接。江青剛剛離開飯店，當天的第二次郵件送來了，信件中有一封寫著「飯店負責同志收」。飯店方面把這封信直接交給了上海市委警衛處派駐在飯店的人。警衛處的人見信封的落款印的是北京船舶機械附件廠，便給北京該廠打了一個電話，那裡說他們沒有向上海發過這樣的信件，而且也不知道上海有那麼一家內部飯店。於是，立即與專案組聯繫。專案組聞訊，當即派人把信取來，拆開一看，裡面果然是一個和上次那封匿名信一模一樣的信封，上面的字也是相同的：「江青同志收」。
專案組展開調查
專案組立刻對第二封匿名信的筆跡進行了鑑定，證實與第一封信件一樣。由於第二封匿名信的信封是北京船舶機械附件廠，因此當即決定派10名偵查員飛赴北京偵查。幾經偵查，疑點集中到了曾微川身上，但被羅瑞卿否定了，讓立即停止對曾的偵查。原來曾微川是中共秘密黨員，早在1931年就已入黨，長期從事秘密工作。
偵查工作繼續進行。在舉行案情分析會時，終於有人提出了要瞭解匿名信的內容，以獲取線索。4月5日上午9時，江青給羅瑞卿打電話，回絕了這一要求。羅瑞卿考慮再三，不得不去找了周恩來。周恩來親自出面，江青終於交出了兩封匿名信。
兩封匿名信是一模一樣的，都是用打字機打出來的，內容是說江青20世紀30年代在上海當演員時的一些男女生活問題。信中列出了江青當時所交往的一個個男子的姓名、職業以及地址，甚至還描述了江青對那幾個男子所作的種種媚態，最後根據上述內容對江青進行了措詞尖刻的叱罵。痕跡專家的結論是：匿名信是用一臺「寶石牌」打字機打出來的，該打字機已經10年以上，打字者的打字水平不高，肯定不是專業打字員。鑑定疑點最後集中到了一個名叫湯沛菁的人身上。
4月12日上午，3名偵查員前往湯沛菁所在的海燕廠進行秘密調查，瞭解到湯沛菁30年代時曾和江青在「電通影業公司」一起待過，兩人熟識。湯沛菁的檔案中記載其有一個已經自殺的表姐，其夫就是匿名信中當初與江青有染的男子之一，湯的表姐就是因為這而自殺的。專案組決定立即對其秘密監視，收集證據，準備拘捕。哪知，方案剛獲批准，突然傳來一個消息：湯沛菁精神病突然復發，砸壞了包括那臺「寶石牌打字機」在內的辦公用具，現已經送往精神病醫院。專案組經與醫務人員慎重研究，決定對其進行催眠狀態下的訊問。
催眠狀態下的訊問並未取得突破性的進展，也沒有排除其疑問。專案組正準備與其進行當面接觸時，湯沛菁在企圖逃出醫院時突遭車禍而死！對打字機進行技術鑑定的結論是：海燕廠的這臺湯沛菁使用過的打字機不是製作匿名信的那臺。
為羞江青，寫下匿名信
專案組再次進行研究，最後想出了一個主意：從匿名信的紙張進行查找。4月16日午夜時分，專案組無意間發現匿名信信紙的裝訂膠是草綠色的。據此調查，發現只有海軍司令部設在東海艦隊的一個情報部門「1287辦公室」用這種信紙。
1959年4月19日上午，專案組及有關人員前往海軍東海艦隊司令部，與「1287辦公室」負責人見面，對如何在該部門進行秘密偵查進行了協商，很快就取得了一致意見。專案組對「1287辦公室」全部成員的檔案進行檢閱後，將目光停留在海軍中尉金柏麟身上。
金柏麟，28歲，蘇州人，已婚，出生於革命烈士家庭，其父母均是中共地下黨員，父親是江蘇省委委員；他6歲時，父母被叛徒出賣被捕後犧牲。金柏麟由其阿姨史文慧收養，長期居住於蘇州。解放後，黨組織找到了金柏麟，將他和阿姨安排到上海居住。1953年，金柏麟參了軍，在海軍東海艦隊服役。金是「1287辦公室」第13小組副組長。他的辦公室裡有一臺「寶石牌」打字機。專案組先對打字機進行了鑑定，確認兩封匿名信均出自該機。接著，上海市公安局對匿名信原件和「1287辦公室」的信箋紙進行了紙質化學物質對比鑑定，結果完全相同。
4月21日，金柏麟被捕。審訊中，金柏麟爽快地供述了他寫匿名信的事實：寫封匿名信，把江青當年那些艷事給抖出來，羞她一羞。軍事法院以「泄密罪」，判金柏麟3年徒刑。據說，當時有軍隊高級將領發過話，說金柏麟是烈士子弟，可以從寬處理，才有了這麼一個結果。
