Polisen misstänkte först en lokal man, men han friades senare från all inblandning. Fallet förblev olöst i över 40 år, fram till 2003 då DNA-bevis ledde till gripandet av Peter Dinsdale, en 53-årig man från Chippenham. Dinsdale var en före detta granne till familjen Liddicoat, och han hade tidigare dömts för oanständig misshandel. Han befanns skyldig till mordet på Pamela och dömdes till livstids fängelse 2004.
Fallet med mordet på Pamela Liddicoat hade en djupgående inverkan på staden Chippenham. Det var ett av de första morden på ett barn i Storbritannien som fick rikstäckande uppmärksamhet, och det ledde till ett antal förändringar i hur polisen utreder barnmord. Fallet lyfte också fram vikten av DNA-bevis för att lösa brott.