1945年8月6日凌晨，两颗原子弹“小男孩”和“胖子”分别在日本广岛、长崎上空爆炸，大日本帝国的膏药旗也被黑烟遮盖得失去了以往煊赫云霄的光芒，东亚的“太阳”坠落了，旧的世界崩溃了。那些曾挑起世界大混乱的侵略者、阴谋挑唆者、煽动战争者和狂热的军国主义者们，在世界各个角落作为战犯受到了历史的严惩。“东方魔女”川岛芳子的末日也临近了。
8月15日，受到极度震慑的日本裕仁天皇宣布投降。“东方的玛塔·哈丽”也随之走向了她的人生末路，她被国民政府当作头号女汉奸逮捕归案，关进北京监狱。当局对她礼遇有加，不仅让她住单间，而且不给她戴手铐，据说这是经军统局特意关照过的。她的囚室是方形的，高度3米左右，上方有一个方型的铁窗，天棚上吊着一个小灯泡。房间里放着一张宽一米，长两米的木床，角落里放着一个大马桶。
很快川岛芳子就受到了法庭的传讯。
在整个受审过程中，她一直用在当间谍时所熟悉的手段来奚落法庭，破坏审判的正常进行。
而国民党政府的很多要员不是跟川岛芳子有一腿，就是自己在抗战中手脚也不干净，法庭要是拿出真凭实据来指控她，恐怕要牵连一大片官员，所以只好用日本小说来凑数。
与此同时，表面上不动声色、一副视死如归之态的川岛芳子，却又通过各种关系为自己开脱、推卸罪责。她首先派人让胞兄宪立找到田中隆吉和多田骏，请他们出面向美国驻日本最高军事长官麦克阿瑟将军求情，向远东军事法庭说情，对国民党政府施加压力。接着，又写信给养父川岛浪速，恳求他证实自己是日本人，以摆脱因涉嫌汉奸罪而被判处死刑的危险。最后，川岛芳子亮出了自己的王牌——北平和南京方面日伪的谍报网，请军统局头子戴笠帮助营救她。此外，她还通过孙科向国民党上层人物疏通关系，企图逃脱罪责。不过川岛芳子知道的太多了，让她继续活着，会威胁很多国民党高层官员的仕途，甚至会威胁战后日本政府里很多前军国主义分子的地位。所以不管有没有证据，川岛芳子这次是死定了。
当时的法庭是根据“疑罪从有”的原则定罪，民国政府最终在1948年3月25日早上6点40分将她处决。
一代魔女终于伏法，但川岛芳子所犯下的罪恶却并不能因此得到清算。作为日本军国主义的走卒，她至今仍被日本国内某些极端势力称为20世纪不可多得的“巾帼英雄”。而她一生所奋斗的目标“满蒙独立”也不过只是她一厢情愿的想法，根本不是两族普通人民的愿望，她这种倒行逆施的做法也只能被历史和人民所唾弃。