5月11日，“重庆姐弟坠楼”嫌犯张波、叶诚尘故意杀人上诉一案由重庆市高级人民法院进行公开宣判。重庆市高级人民法院认为，张波、叶诚尘的行为均已构成故意杀人罪。张波直接实施杀人行为，叶诚尘在决定杀害两名儿童、采用制造意外高坠方式作案、催促逼迫张波实施杀人、追求被害儿童死亡等方面更为积极主动，二人在共同犯罪中地位、作用相当，均系主犯。二审裁定驳回上诉，维持一审对张波、叶诚尘死刑的原判。对张波、叶诚尘的死刑裁定依法报请最高人民法院核准。
两名被害幼童的外婆曹女士在二审宣判后接受采访时表示，虽然二审维持了对张波和叶诚尘的死刑判决，但她仍十分感伤。“他们为了自己，触犯法律肯定应该受到制裁。但是两个孩子回不来了，这会对我们的余生造成永远无法愈合的痛。”
二审宣判前夕，被害幼童母亲陈美霖及其父母都无法入睡，虽然他们一直相信法院会作出公正判决，觉得二审维持原判的可能性很大，但想起孩子惨死，还是担心会改判。
曹女士透露，5月11日二审公开开庭时，叶诚尘庭上一直没有发言，但给被害人家属的感觉是态度十分傲慢，而张波在庭上还想给自己辩护，因为此前开庭法庭已就张波的辩护意见进行过审理。
曹女士强调，就算张波和叶诚尘被判死刑，但仍需经过死刑复核阶段，这个阶段非常重要。曹女士推测张波和叶诚尘还会在死刑复核期间请律师，类似另一起案件劳荣枝案一样，会经历一段时间的死刑复核。
尽管二审维持原判，但陈美霖和曹女士也没办法释然，一是“心里的痛已经是永远都改变不了了”，其次是事件还没有完全结束，怀着沉痛的心情也要坚持下去。曹女士提到，女儿仍需要时间抚平伤口，“我还是很佩服我的女儿能坚持到今天，两个孩子是她的支撑。”他们一家将前往存放孩子骨灰的天台寺，告诉孩子二审判决结果。