Однако следствие пришло к выводу, что сам Грачев не повинен в трагических последствиях, к которым привели его слова. Как позже заявил министр обороны, он имел в виду всего лишь проведение «воспитательной работы», предлагая спецназовцам просто поговорить с журналистом.
Неясно, правда, почему Павел Грачев не поручил сделать то же самое сотрудникам пресс-службы Министерства обороны или кому-либо из военных, с которыми Холодов постоянно встречался.
На этот вопрос не сумел ответить и сам министр. Грачев лишь заверил, что ничего плохого журналисту не желал и что в произошедшей трагедии виновны его тупые подчиненные, которые якобы решили «выслужиться» перед своим шефом, но переусердствовали, отождествив глагол «разобраться» с глаголом «уничтожить». Как бы то ни было, после гибели Холодова министр обороны направил всех причастных к этому инциденту в Чечню, откуда двое из них не вернулись.
Спустя три с половиной года после убийства прокуратура выдала ордер на арест подозреваемых в убийстве Холодова. Ими оказались четыре офицера ВДВ – бывший начальник отдела разведки ВДВ Павел Поповских, командир спецотряда 45-го полка ВДВ Владимир Морозов, двое его заместителей – Александр Сорока и Константин Мирзаянц, а также заместитель руководителя частной охранной фирмы «Росс» Александр Капунцов и предприниматель Константин Барковский. Следствие по делу длилось четыре года. Все это время подозреваемые находились в СИЗО «Матросская тишина». Судебный процесс начался лишь в ноябре 2000 года.
В ходе расследования было установлено, что ликвидацию Дмитрия Холодова разработал 51-летний полковник ВДВ Павел Поповских, который сумел сделать блестящую карьеру. За 30 лет службы он не получил ни одного взыскания, награждался орденами Мужества и «За службу Родине», вместе с частями ВДВ принимал участие в тридцати межрегиональных конфликтах. Именно он приказал замкомандиру спецотряда спецназа ВДВ по инженерной части Александру Сороке изготовить взрывное устройство. При этом расходовались материалы, списанные как использованные в ходе учений и частично приобретенные на стороне.
Командир того же спецотряда майор Владимир Морозов вмонтировал изготовленное сослуживцем устройство в дипломат по технологии обычных мин-ловушек.
В камеру хранения Казанского вокзала кейс доставил бывший десантник Константин Барковский, которому Поповских когда-то оказал помощь в трудоустройстве. Жетон от камеры хранения Холодов получил от Александра Капунцова. Еще один арестованный, Константин Мирзаянц, обеспечивал заговорщиков транспортом.
Следователи утверждают, что уже спустя три месяца после убийства журналиста они знали имена предполагаемых убийц. Со всеми подсудимыми, кроме Капунцова, Дмитрий неоднократно встречался лично в их части. Они же вели за ним тайную слежку и одновременно готовили план его убийства. Согласно версии обвинения, Холодова поначалу решили лишь попугать, идея же физической расправы над журналистом у командования ВДВ возникла чуть позже.
Еще в 1995 году ефрейтор спецназа ВДВ Александр Маркелов дал показания о причастности своих сослуживцев к взрыву в «Московском комсомольце». По его словам, через некоторое время после убийства Холодова полковник обратился к подчиненным со словами: «Молодцы, хорошо сработали!» Сотрудник московского РУБОПа Боренков на суде свидетельствовал о том, что подсудимый Мирзаянц задолго до того признавался ему и их общему знакомому в своей причастности к убийству Холодова. Кстати, майор Мирзаянц явился в прокуратуру добровольно и в ходе следственного эксперимента даже собрал взрывное устройство, ставшее причиной гибели молодого журналиста.
Суд установил, что во время следствия Поповских, Барковский и Капунцов дали признательные показания. Поповских поведал о том, что Грачев, Подколзин и Зуев велели ему разобраться с Холодовым. Хотя напрямую требование физического устранения журналиста высказано не было, подтекст якобы был именно такой. Однако Поповских приказал Морозову просто избить Дмитрия, но при этом не стал скрывать от него тот факт, что начальство заинтересовано в его смерти. Когда Поповских узнал, что журналист погиб, он был очень удивлен и решил выяснить у Морозова, что же произошло. Морозов же на распросы ответил: «Это сделал я».
Барковский признался, что Поповских поручил ему следить за Холодовым. Помогали ему в этом Морозов и Капунцов. Барковский также утверждал, что видел, как Морозов собирает мину в дипломате. В день взрыва Поповских попросил его забрать у Морозова дипломат с «компроматом для „МК“» и положить его в камеру хранения на Казанском вокзале.
Капунцов рассказал, что вместе с Барковским следил за Дмитрием. Затем Поповских объяснил Капунцову, что для «имитации покушения» на Холодова необходимо передать ему «некий контейнер», при открытии которого произойдет взрыв дымовой шашки.