Al final de la Segunda Guerra Mundial Chen huyó a Japón y, inmediatamente después de la rendición formal de Japón
El 9 de septiembre de 1945, el representante de China, el general He Yingqin, le pidió al representante de Japón, el general Okamura Yasuji, que extraditara a Chen Gongbo a China para ser juzgado por traición. La solicitud fue concedida por las fuerzas de ocupación estadounidenses, y Chen fue escoltado de regreso a China el 3 de octubre. En su juicio se defendió vigorosamente, alegando que como presidente se había negado a cooperar con los japoneses en varios asuntos importantes y había actuado solo por su lealtad a su amigo, Wang Jingwei. Sin embargo, fue declarado culpable de traición y condenado a muerte. Tomó su destino con calma, diciendo que "pronto me reuniré con Wang Jingwei en el otro mundo". Chen fue ejecutado en Suzhou, Jiangsu, el 3 de junio de 1946.