ศาลชั้นต้นมีคำพิพากษาเมื่อวันที่ 27 ธันวาคม พ.ศ. 2545 ให้ลงโทษพลตำรวจชลอฐานเป็นผู้สนับสนุนให้ฆ่าผู้อื่นโดยเจตนาและไตร่ตรองไว้ก่อน จำคุกตลอดชีวิต ในกรณีการฆาตกรรมนางดาราวดี และ ด.ช.เสรี ศรีธนะขัณฑ์ ต่อมาศาลอุทธรณ์มีคำพิพากษาเมื่อวันที่ 3 มีนาคม พ.ศ. 2549 ให้ประหารชีวิต ศาลฎีกามีคำพิพากษายืน ให้ประหารชีวิต เมื่อวันที่ 16 ตุลาคม พ.ศ. 2552 [2] ต่อมาเขาได้รับพระราชทานอภัยโทษในปี พ.ศ. 2553 เหลือโทษจำคุกตลอดชีวิต และในปี พ.ศ. 2554 เหลือโทษจำคุก 50 ปี[3]

จากคดีดังกล่าวจึงได้มีประกาศถอดยศ และเรียกคืนเครื่องราชอิสริยาภรณ์ทั้งหมด เมื่อวันที่ 5 พฤศจิกายน พ.ศ. 2553 (ก่อนหน้านั้นยศที่ได้รับสูงสุด คือ พลตำรวจโท (พล.ต.ท.))[4][5]

ต่อมา ปี2556 นายชลอ มีคุณสมบัติพักการลงโทษ ตรงตามระเบียบของกรมราชทัณฑ์ คือเป็นนักโทษชั้นเยี่ยม จำคุกมาแล้ว 2 ใน 3 ของโทษ หรือ 18 ปี ในโทษจำคุกตลอดชีวิต และนายชลอยังเข้าเงื่อนพิเศษ คือเป็นนักโทษชราอายุเกิน 70 ปี และมีอาการป่วยที่ระเบียบระบุว่าสามารถพักการลงโทษได้ตามเงื่อนไข อีกทั้งคดีจบสิ้นแล้ว คณะกรรมการจึงมีความเห็นสมควรให้พักการลงโทษ" และได้ออกจากเรือนจำกลางบางขวาง ในวันที่ 25 ตุลาคม 2556 และแต่ต้องไปรายงานตัวกับเจ้าหน้าที่คุมประพฤติในเขตพื้นที่ที่แจ้งความจำนงไว้ทุกๆ 1 เดือน จนกว่าจะครบตามเงื่อนไข