東京地方裁判所で行われた刑事裁判において、検察側は「犯行様態は極めて冷酷かつ残虐であり、遺族の処罰感情も峻烈を極めている」として、星島に対して死刑を求刑しました。日本の刑事司法における量刑判断を巡り、この裁判結果は法曹界のみならず社会全体から注視されました。
2009年2月、東京地裁は星島に対して「無期懲役」の判決を言い渡しました。東京高等裁判所への控訴審でもこの判断が支持され、弁護側が上告を取り下げたことで無期懲役が確定しました。判決の根拠と量刑の比較は以下の通りです。
裁判所が示した判決理由の根幹は、過去の死刑適用基準である「永山基準」にありました。犯行様態の残虐性は死刑に値するほど重いとしつつも、「計画されたのはわいせつ目的の拉致であり、当初から確定的殺意を持っていたわけではないこと」「前科がないこと」「被害者が1名であること」を考慮し、極刑を選択するには躊躇が残ると判断されました。この判決は、被害者の尊厳や遺族の無念を前に、機械的な判例主義への疑問を社会に投げかける契機となりました。