امّا عاملان این آتش سوزی جنایتکارانه چه کسانی بودند؟
کارگزاران خمینی، به اتفاق، رژیم شاه را عامل این فاجعه معرّفی می کردند و در پی بهره گیری سیاسی از آن بودند. خمینی به صراحت شاه را عامل این فاجعه دانست و آن را «شاهکار» شاه نامید و گفت: «سینما رکس را شاه به آتش کشید».
فیلم «گوزنها»، ساخته مسعود کیمیایی، فرار و مرگ یک مبارز مسلّح را به تصویر کشیده بود. بسیاری بر این عقیده بودند که فیلم بخشی از «حماسه سیاهکل» را نشان می دهد. از همین رو، گمانه زنیها، ساواک را عامل این فاجعه معرفی می کرد. اما تا پیش از پیروزی انقلاب 57 عاملان این کشتار وحشیانه شناخته نشدند. اما یک سال و دو ماه پس از پیروزی انقلاب، عامل انفجار سینمای قم شناخته شد. البته در سال 57 بیش از 30سینما به آتش کشیده شد و آن سال را سال سینماسوزی نام نهاده بودند.
کیهان 22آذر 1358 نوشت: «آیت الله لاهوتی در مصاحبه اختصاصی با کیهان» گفت: «در زمان طاغوت (=رژیم شاه) سینمای قم به دستور سید احمد خمینی [پسر خمینی] منفجرشد... حاج احمد خمینی... به علت علاقه شدیدش به واژگونی رژیم سابق و برای این که بفهماند که روحانیت زنده است، دستور انفجار سینمای قم را صادرکرد...»
پس از پیروزی انقلاب، دولت موقت در زیر فشار افکار عمومی، به رغم مخالفت جناحی از حاکمیت، رسیدگی به پرونده کشتار سینما رکس را آغازکرد. این پرونده به عهده دادسرای عمومی آبادان قرارگرفت اما کارشکنیهای کمیته و امام جمعه و اطرافیانش باعث شد که کار با مشکل روبرو شود و آن را به دادسرای انقلاب اسلامی آبادان محوّل کردند. در اینجا با زرگر، دادستان انقلاب همکاری نه تنها همکاری نمی شود، بلکه کارشکنیهای عوامل همان جناح باعث استعفای زرگر شد و پرونده به «دادگاه ویژه» به ریاست موسوی تبریزی فرستاده می شود.
در 5مرداد 1359، دادستان دادگاه ویژه در اطلاعیه یی از مردم می خواهد که هرکس شکایت یا شهادت یا مدرکی از توقیف شده یا غایب، که اسامی آنها منتشرشده بود، دارند، در اختیار دادستانی بگذارند.
روز دوم شهریور 59 اولین جلسه دادگاه در سالن سینما تاج تشکیل شد. متهم ردیف اول حسین تکبعلی زاده بود که چگونگی آتش زدن سینما را شرح داد. رئیس دادگاه و دیگر دست اندرکاران سعی داشتند او را از گفتن حقایق و بردن نام اشخاص برحذردارند با این همه بسیار از حقایق از زبان او افشا شد و عاملان و آمران این جنایت را به مردم شناساند.
در جریان این بازپرسیها معلوم شد که «مدت هشت ماه بعد از آتش زدن سینما ـ که پنج ماه آن را باید قبل و بقیه را بعد از انقلاب به حساب آورد، حسین تکبعلی زاده با مسئولان جدید مملکت در ارتباط بود. ابتدا قرار بود به خارج کشور فرستاده شود. برای همین به اتفاق یک پاسدار به نام حبیب الله بازیار، که او هم به دادگاه احضارشده بود، به اصفهان می رود، با دفتر آیت الله خادمی و آیت الله طاهری تماسهایی می گیرد و از آنجا به اتفاق همان پاسدار به تهران و به دفتر کار هاشم صبّاغیان می روند... در جریان دادگاه رابطه محمد رشیدیان، از طرّاحان اصلی این جنایت، با محمد کیاوش، آموزگار فقه و عربی در زمان شاه و نماینده اهواز در مجلس بعد از انقلاب، مشخص می شود. و این که رشیدیان کمیته شماره 48 انقلاب را در مقرّ فرماندار نظامی سابق تشکیل می دهد. همچین روشن می شود که رئیس دادگاه یعنی موسوی تبریزی در همان ماههای اول انقلاب در ارتباط با افراد نامبرده به تأسیس حزب جمهوری اسلامی در اهواز می پردازد. همه شواهد مطرح شده در دادگان نشان می دهد که این افراد در روزهای آتش سوزی با هم در ارتباط بوده اند و بعد از انقلاب و در جریان تشکیل دادگاه ویژه سینما رکس، توطئه گران و برنامه ریزان این آدمسوزی پستها و مشاغل مهم مملکتی را اشغال کرده بودند» (مجله «چشم انداز»، شماره 20، بهار 1378، فاجعه سینما رکس آبادان، شیدا نبوی).
دادگاه محمد رشیدیان را که عامل اصلی این آتش سوزی فجیع بود، تبرئه کرد و حسین تکبعلیزاده را ـ که قبل از انقلاب هم به همین اتّهام دستگیر شده و اقرار کرده بود عامل جنایت بودهاست ـ پس از هجده جلسه محاکمه و به اعدام محکوم کرد. او و چهار تن دیگر از متهمان اعدام شدند.