1945年10月10日，也就是在日本投降还不到两个月的时候，川岛芳子被捕了，随后她被押往位于北平北城的民国第一监狱，也就是原来的日本占领军陆军监狱。作为第一号女汉奸，川岛芳子被捕后当局却对她礼遇有加，不仅是一人一室，而且也未给她戴手拷，据说是北京军统局特意关照这样做的。在关押时，川岛芳子很想见到日本人，所以装作不会说中国话，她甚至要求找一个日本人来给她作翻译。后来，国民党政府把她作为第一号女汉奸处决。但是，很多人却认为川岛芳子并没有死，被处死的只是她的一个替身。