Toisen maailmansodan lopussa Chen pakeni Japaniin ja heti Japanin antautumisen jälkeen
9. syyskuuta 1945 Kiinan edustaja kenraali He Yingqin pyysi Japanin edustajaa kenraali Okamura Yasuji'ta luovuttamaan Chen Gongbon Kiinaan oikeuden eteen maanpetoksesta. Yhdysvaltain miehitysjoukot suostuivat pyyntöön, ja Chen saatettiin takaisin Kiinaan 3. lokakuuta. Oikeudenkäynnissä hän puolusti itseään voimakkaasti väittäen, että presidenttinä hän oli kieltäytynyt yhteistyöstä japanilaisten kanssa useissa merkittävissä asioissa ja oli toiminut vain uskollisuutensa vuoksi ystävälleen Wang Jingwei. Siitä huolimatta hänet todettiin syylliseksi maanpetokseen ja tuomittiin kuolemaan. Hän otti kohtalonsa rauhallisesti ja sanoi, että "niin pian tapaan Wang Jingwein seuraavassa maailmassa". Chen teloitettiin Suzhoussa 3. kesäkuuta 1946.