侯爵夫人所做的这些谋杀都是为了讨得情夫的欢心。现在，她为了自己的利益正在急于实施另一项犯罪。尽管她正在和丈夫分居，但是他们仍然没有离婚，不过她却希望能和森特·克罗克斯结婚。她认为法庭很有可能会驳回她的离婚申请，而直接将丈夫毒死会比向法院申请离婚要容易得多。但是事实上，森特·克罗克斯已经不再爱她这个“犯罪的工具”了，因为坏人也不喜欢和自己一样坏的人。尽管自己也是个坏人，可他根本不想与侯爵夫人结婚，也不希望侯爵死去。然而，似乎他也参与了这一阴谋，因为他一边向她提供毒杀她丈夫的毒药，一边他又小心翼翼地去解救侯爵。德·布瑞威利尔夫人头天给自己丈夫下了毒，第二天森特·克罗克斯就会给他一粒解毒药。他们两个这样一个下毒一个解毒使得侯爵深受折磨，但他最终得以逃脱一死。然而他的体质已经被彻底摧毁了，心脏也遭到了破坏。
森特·克罗克斯和他的侯爵情妇的报应也在不久之后到来了，一场可怕的灾难暴露了杀人者。由于配制的毒药药性很烈，在实验室工作时，森特·克罗克斯不得不戴上面具以防窒息。有一天，面具突然脱落，导致他猝死。第二天早晨，人们在被他改装成实验室的昏暗住所内发现了他的尸体。由于在人们的印象中他既没有亲戚也没有朋友，所以警察代管了他所有的物品。警察在清理物品时，发现了一个小盒子，盒上贴着一张说明：
“如果这个盒子落到了您的手上，我诚挚地恳求您能帮我一个忙，将它交给住在圣·保罗第九大街的德·布瑞威利尔侯爵夫人。这个盒子里所有的东西与她相关并且仅属于她一人所有。而且，盒内的东西对其他任何人都不会有用，仅仅对她才有价值。如果她在我之前死去，我希望您将这个盒子烧毁。为了有人以不知道情况为借口，我对崇敬的上帝发誓，对一世圣明发誓，我所说的都是真的，绝不会有假。如果我的合理打算遭到任何人的阻挠，不管是今生还是来世，你都将备受良心的责备。我声明这是我最后的遗愿。书于巴黎，1672年5月25日。
（签名）森特·克罗克斯”
人们并没有像他所希望的那样尊重他这种急切的恳请，恰恰相反，这一举动却激发了人们的好奇心。有人将这个盒子打开，发现里面放着一些纸和几个玻璃瓶、粉末。这些粉末被送到一个化学家那里进行化验分析，那些纸张则被警察保存起来。在这些文件中警察发现了一张写给森特·克罗克斯的总额3万法郎的期票，上面有德·布瑞威利尔侯爵夫人的签名。还有一些更加重要的文件，这些文件可以证明德·布瑞威利尔侯爵夫人与她的仆人拉·朝赛和最近的谋杀案有关。当侯爵夫人听到森特·克罗克斯的死讯时，她就尝试要回那些文件和盒子，但她的请求遭到了拒绝。她看准时机，立刻启程离开了本国。等到第二天早晨，当警察去逮捕她时，她已经成功地逃往英国。可是拉·朝赛就没有这么幸运了，他完全不知道发生了那场使他恶行暴露的灾难，所以就连做梦也没想到危险已经逼近了。在他被捕后当局对他进行了审讯。一顿拷问过后，他供出并承认曾给德·奥布瑞先生下过毒药，在他完成任务之后，森特·克罗克斯和德·布瑞威利尔夫人给了他100个皮斯托尔西班牙古金币。——译者注，并且承诺给他终身年金。他被判处车磔刑，侯爵夫人在缺席的情况下被判斩首之刑。1673年3月，拉·朝赛在巴黎被行刑。
在英国，德·布瑞威利尔夫人整整住了3年。就在1676年年初，她觉得对她的严密追踪风头已经过去了，决定冒险回到欧洲大陆。于是，她悄悄地来到比利时的列日市列日市（Liège）：比利时的一个城市，位于伦敦-布鲁塞尔-柏林TGV道路上的7条公路支线网的正中心，距荷兰仅30千米，距德国仅45千米。它是欧洲第三大河港、会议中心、国际活动的东道主以及瓦龙人（Walloon）居住地区的经济中心。——译者注。即便她很小心地行动，她返回的消息还是很快就被法国当局得知。对此，列日市政府立即做出安排，并表示法国警察代表可以在对她的裁判权范围内逮捕她。随后，一位来自马里诸塞的名叫戴斯格瑞斯（Dace Grece）的警官接受这项命令动身从巴黎前往列日市。等到他了列日后，才发现她已经在一个女修道院内找到了庇护所。按当时的法律，法律是不能在这里制裁她的。虽然很棘手，但是戴斯格瑞斯并没有退却。他考虑到既然强力无法办到，那么采用计谋可能更容易成功。他把自己假扮成牧师，并获得了允许可以进入这个女修道院，进而得到了拜访德·布瑞威利尔夫人的机会。他在拜访时对她说，自己正路过列日这个地方并且听说这里有个美貌惊人而又遭遇不幸的夫人，对于他来说同为法国人很难不来拜访一下。他的这一番恭维话极大地满足了布瑞威利尔夫人的虚荣心。戴斯格瑞斯觉得，简单来说，就是“他已经抓住了她的弱点”。于是，他就继续巧妙地表达对她的爱慕之心，直到最后侯爵夫人完全放下戒备。由于她觉得在修道院外幽会比在修道院内方便得多，所以很轻易地就答应了与他相会的提议。出于对她心目中新情人的信任，她果然前来赴约了，结果发现并没有投入情郎的怀抱，而是遭到了一个警察的逮捕。
对她的审判如期进行，关于她犯罪的证据也是确凿充分。而且拉·朝赛在死之前的供认已经足以证明她的罪恶。除此之外，还有森特·克罗克斯盒子上可疑的说明以及她无端逃离巴黎的举动这些证据。然而所有证据中最有力、最确凿地证明她有罪的是在森特·克罗克斯的遗物之中发现的她亲笔写的一张纸。她在这张纸上向森特·克罗克斯详细地讲述了她一生所做的罪行，也讲到了她曾谋杀了她的父亲和两个兄弟，这已经足够证明她的犯罪事实。在她的审判期间，整个巴黎都轰动了，德·布瑞威利尔夫人成为人们茶余饭后所谈论的唯一话题。有关她的犯罪细节被全部公开后，人们对这些很感兴趣。秘密投毒的意识第一次进入许许多多人的头脑中，而且有些人后来也开始实施这种犯罪。
在1676年7月16日，巴黎高级刑事法院宣布了布瑞威利尔夫人犯有谋杀自己父亲和两个兄弟以及谋杀自己妹妹未遂罪这样的判决。宣判结束后，她光着脚被拖进一辆囚车里，脖子上拴着一根绳子，手里举着一个燃烧的火把被押送到巴黎圣母院大教堂的门口。她将在那里当着全体人民的面正式认罪。然后她又被押往德·格瑞威广场斩首示众，她的尸体被火化，而她的骨灰被抛到空中，随风飘散。