1969年11月17日，维吉尼亚向洛杉矶警方详细报告了她听到的一切。随后，为了确保她的人身安全，警方把她转押至一间单人牢房，并开始将侦破的焦点转向苏珊。11月18日，洛杉矶地方检察官、35岁的文森特・巴戈里奥希正式接办这个棘手的案子。除了维吉尼亚的证词外，“曼森家族”三十多名成员中谁参与了谋杀、参与了多少，谁是主使？这些问题不太容易搞清楚，他需要找到足够多的证据才能把这些凶犯绳之以法。
在随后近半个月的时间里，巴戈里奥希逐个访问了“曼森家族”的“边缘成员”（即那些愿意和检察机关合作的犯罪嫌疑人），收集了大量翔实可信的证言，终于在12月3日，确定了作案人名单：查尔斯・曼森、查尔斯・沃森、苏珊・阿金森、帕特丽夏・考文可、莱斯利・范豪顿。接下来，如何证明这五个人有罪，就成了当务之急。
巴戈里奥希首先想到了苏珊・阿金森。毫无疑问，如果能够说服她成为本案的污点证人，愿意当庭指证其他四名犯罪嫌疑人的话，将是破案的一条捷径。带着这个想法，巴戈里奥希找到了苏珊・阿金森，经过一番讨价还价，双方终于达成“司法交易”：苏珊将出庭作证，指证其余四名犯罪嫌疑人；作为回报，她将被免于死刑处罚。但仅有一个苏珊还不够，巴戈里奥希又说服了“曼森家族”一位愿意出庭作证的“边缘成员”。
几天后，作案工具――一把点22口径左轮手枪也被“找”到了。由于洛杉矶检方与警方向来不睦，地方警局早在三个月以前就找到了这把枪，只不过一直守口如瓶，存心想看洛市检方的笑话。巴戈里奥希在调查中通过线报才得知，于是怒气冲冲地要到了这一重要物证。很快，这把左轮手枪被查到购买人姓名是兰迪・斯达。从他那里，巴戈里奥希得到了他想要的笔录：半年以前，兰迪・斯达把这把枪送给了查尔斯・曼森。
1969年底，证物、证词、证人俱全，好莱坞凶案告破，凶手证实为邪教组织“曼森家族”的成员，而关于凶杀动机则蒙上了一层神秘的色彩。
1970年6月中旬，“曼森案”正式开庭。整个审讯过程都被摄像机记录下来，向全美播放。曼森显然把这当作是一个不可多得的传教机会，充分展示了他的表演天赋，不仅会慷慨激昂地发表言论，而且还剃掉头发，在额头刻了一个神秘的“十”字，后来又改成了纳粹标志。3名女嫌犯也都精心打扮，每天唱着歌走向法庭。法庭外，“曼森家族”每天都会组织一批成员坐在门口，声援曼森，而且亦步亦趋地跟着在额头刻上纳粹标志。多位控方证人都收到了死亡威胁，一个名叫巴巴拉・霍伊特的控方证人，被灌下了致命剂量的迷幻药，经过送医抢救才捡回一条命。控方的重要污点证人――苏珊・阿金森也被威胁，不得不在法庭上翻供，声称一切都和曼森无关，宣称自己先前作的都是伪证。
为了应对嚣张的“曼森家族”成员，庭审过程也颇有戏剧性，曼森一度认为主审法官查尔斯・奥德冒犯了他，突然跳出被告席扑向奥德，口中还叫道：“应该把你的脑袋切下来！”其余三名女被告见状同时起立，齐唱拉丁语赞美诗。法庭不得不暂时休庭，并为主审法官奥德增加了专门警员贴身保护。
重新开庭后，当法官奥德示意曼森的代理律师可以传唤辩方证人时，这位律师却说：“法官大人，我方没有证人出庭。”此言一出，在现场的所有人都瞪大了眼睛，一般被控如此严重的刑事罪名，辩方不可能没有一个证人。就在人们还没缓过神儿的时候，被告席上的三名女被告，苏珊、帕特丽夏、莱斯利，同时站起来，争相表示要出庭作证。她们替曼森喊冤，声称一切都是她们所为，曼森根本不知情。紧接着，闹剧达到了高潮：曼森的代理律师罗纳德・休斯站起身来，对己方三名当事人自承罪过的做法向法庭提出了抗议！辩方律师抢了控方检察官的台词，这回不光法官，就连检察官巴戈里奥希都傻了。辩方律师罗纳德・休斯还当众揭穿了曼森利用他人为自己作伪证，试图以此逃脱法律制裁的阴谋。休斯话音刚落，整个法庭就嗡地一声乱成一片。曼森怒目圆睁，死死地盯着罗纳德・休斯。当天的庭审只持续了不到二十分钟，就在一片混乱中草草结束。
庭审结束后，罗纳德・休斯就因为仗义执言而神秘失踪了。直到案件结束，人们才找到他被夹在两块巨石之间的尸体。法庭又给曼森指派了律师麦克斯韦尔为他辩护，麦克斯韦尔初出茅庐，缺乏经验，匆忙接手，辩护也不尽如人意，使曼森大为不满。以至于到后来，律师刚起身准备说话，曼森就会大声呵斥道：“你快坐下吧！你一张嘴只会把事情搞得更糟！”弄得人哭笑不得。
听到判决结果，帕特丽夏・考文可高声回应道：“你们刚刚给自己判了死刑！”苏珊・阿金森也威胁道：“看好你们的家门，看好你们的孩子吧！”曼森在听完判决结果后则一言不发，沉默以对。
好莱坞凶案尘埃落定后，曼森与曼森家族成为人们关注的对象。
1969年1月初，曼森写了一首名为“曼森杀人王”的歌，请音乐制作人特瑞・梅切尔为他录成唱片。但曼森唱得太难听，梅切尔听了几回就躲走了，恼羞成怒的曼森命令三女一男前往梅切尔的住所，“以最残忍的方式处决里面住着的人，并且不能留下活口”。那时，梅切尔住所的主人早就变成了波兰斯基一家，这才有了波兰斯基一家的惨案。
波兰斯基在回忆录中写道：“莎伦的死是我生活中唯一的一条分界线。”凶杀案使少年丧母的他更为灰暗，1971年的《麦克白》（Macbeth）和1974年的《唐人街》（Chinatown）等波兰斯基的名作中始终笼罩着一层阴影。
39年后警方在曼森曾居住的农场中又发现了两个秘密墓地，这一发现也证实了长久以来人们认为“曼森家族”还杀害了更多无辜者的猜测。有目击者称，一些年轻人穿过沙漠进入曼森位于加利福尼亚州的巴克农场后，就再也没出来过。警方还援引“曼森家族”成员苏珊・阿金森的话说：“‘曼森家族’曾在沙漠中杀过人，而至少有11人的尸体一直未被发现。” 不过，根据美国法律，控告对象已经入狱服刑后，执法机关不能再动用公共资金进行挖掘调查，因此，此案也不了了之。
《滚石》杂志曾把曼森的照片登在了封面上，称他是“世界上活着的最危险的人”，而“曼森家族”连环杀人事件也入选了美国《时代》周刊发布的全球20世纪十大要案榜。
