Cả 5 bị cáo liên quan đến vụ án đều có mặt tại phiên tòa phúc thẩm, nhưng chỉ có bị cáo Nhiếp Thiếu Phong, 43 tuổi, quốc tịch Trung Quốc, tạm trú tại thôn Đại Hoàng 2, xã Tân Dân, huyện An Lão có kháng cáo xin giảm nhẹ hình phạt. Trong khi đó, ông Vũ Xuân Vui, bố đẻ nạn nhân Vũ Thị Huệ và ông Nguyễn Duy Điệp, đại diện gia đình chị Nguyễn Thị Ngàn (đều đã chết) cũng có đơn kháng cáo đề nghị tăng mức hình phạt áp dụng đối với bị cáo Bùi Thị Sự và đề nghị tăng mức bồi thường đối với các nạn nhân.
Trước đó, vào các ngày 30, 31/7/2012, TAND TP Hải Phòng đã mở phiên tòa sơ thẩm và tuyên phạt Nhiếp Thiếu Phong 12 năm tù; Bùi Thị Hiền 11 năm tù; Lê Văn Bảy 10 năm tù; Bùi Thị Sự 7 năm tù và Nguyễn Văn Linh 3 năm 6 tháng tù về các tội vi phạm quy định về PCCC và thiếu trách nhiệm gây hậu quả nghiêm trọng, và buộc các bị cáo phải liên đới bồi thường 4 tỷ 404 triệu đồng cho gia đình các nạn nhân.
Tại phiên phúc thẩm, bị cáo Nhiếp Thiếu Phong khai báo thành khẩn, tỏ ra ăn năn hối cải về hành vi phạm tội của mình nhưng cho rằng mức án tù 12 năm là quá nặng, xin tòa giảm nhẹ để sớm trở về cộng đồng, khắc phục hậu quả to lớn do mình gây ra.
Đại diện Viện KSND Tối cao và các gia đình nạn nhân cho rằng, trong vụ án này, bị cáo Bùi Thị Sự là người cho thuê đất để làm nhà xưởng, trực tiếp đi mua nguyên liệu và thuê thợ hàn cột thu lôi không đảm bảo quy định về an toàn PCCC, dẫn đến xảy ra hỏa hoạn đặc biệt nghiêm trọng, án sơ thẩm xử Sự 7 năm tù về tội thiếu trách nhiệm là nhẹ, đề nghị tăng hình phạt đối với Sự. Tuy nhiên, yêu cầu này không được HĐXX chấp nhận với lý do, án sơ thẩm áp dụng hình phạt 7 năm tù giam đối với Sự là thỏa đáng.
Về phía bị cáo Nhiếp Thiếu Phong, mức án 12 năm tù giam là phù hợp. Tại phiên tòa phúc thẩm, Phong cũng không đưa ra được bằng chứng nào mới để giảm tội cho y. Do vậy, HĐXX tuyên giữ nguyên hình phạt áp dụng đối với cả 5 bị cáo.
Về phần bồi thường dân sự, HĐXX chấp nhận một phần nội dung kháng cáo của 2 gia đình bị hại, tuyên buộc các bị cáo phải liên đới bồi thường thêm cho mỗi gia đình 15,5 triệu đồng