Hans Frank trafił w ręce Amerykanów 4 maja 1945 roku w Haus Bergfrieden. Poddawał się zaskakująco pokornie, a wraz z sobą oddał żołnierzom prowadzony przez całą wojnę dziennik, który później stał się jednym z kluczowych dowodów przeciwko niemu. Droga Franka do celi w Norymberdze nie była jednak łagodna. W więzieniu w Tegernsee został dotkliwie pobity przez żołnierzy amerykańskiej Dywizji Tęczowej.
Ich nienawiść do nazistów wynikała z koszmaru, jaki zastali po wyzwoleniu obozu w Dachau – dla nich każdy Niemiec był współwinny tych zbrodni. To wtedy Frank najwyraźniej zrozumiał, w jak beznadziejnej znalazł się sytuacji, i podjął pierwszą, nieskuteczną próbę samobójczą. Kolejnej dopuścił się już w szpitalu wojskowym w Berchtesgaden, raniąc sobie łokcie i nadgarstki. Jego stan psychiczny był katastrofalny.
Załamał go nie tylko własny los, ale też upadek Rzeszy i śmierć Hitlera. Zanim trafił przed Międzynarodowy Trybunał Wojskowy, przeszedł przez kilka ośrodków detencyjnych, które alianci pogardliwie nazywali „popielnikami”. W tych miejscach Frank stronił od rozmów, z nikim nie nawiązywał bliższych relacji, często spacerował z modlitewnikiem i ostentacyjnie wracał do Kościoła. Widział w religii szansę na ratunek.
W dzienniku zapisał wówczas słowa o tym, że czuje się niewinny i czeka z Bożą pociechą na to, co ma nadejść – brzmiały one wyjątkowo obłudnie wobec skali zbrodni, na jakie się godził. Na tle innych nazistowskich dygnitarzy Frank nie należał do ścisłego kierownictwa Rzeszy. Hitler przyznał mu stanowisko generalnego gubernatora, ale unikał rozmów z nim i nigdy nie odwiedził go na Wawelu, co Frank głęboko przeżywał. Przegrywał też starcia z Himmlerem i Göringiem, którzy nie przepuszczali okazji, by go upokorzyć.
Mimo to jego pozycja w III Rzeszy, a przede wszystkim jego działania w Generalnym Gubernatorstwie, miały charakter zbrodniczy – odpowiadał za terror, grabienie dzieł sztuki i tępienie polskiej inteligencji. Proces głównych nazistowskich przestępców rozpoczął się 20 listopada 1945 roku w Pałacu Sprawiedliwości w Norymberdze. Już dzień wcześniej oskarżeni otrzymali akt oskarżenia, obejmujący spisek przeciwko pokojowi, zbrodnie przeciwko pokojowi, zbrodnie wojenne oraz zbrodnie przeciwko ludzkości. Żaden z nich nie przyznał się do winy.
Frank zachowywał się w sądzie co najmniej dziwnie. Płakał, kłamał, wzbudzał w sobie litość i twierdził, że starał się ograniczać zbrodnie. Zaprzeczał, by wiedział cokolwiek o obozach koncentracyjnych, mimo że jeden z nich znajdował się kilka kilometrów od Wawelu. Zaprzeczał też znajomości Holokaustu, choć to jego zastępca Josef Bühler reprezentował go na niesławnej konferencji w Wannsee i opowiadał się za rozpoczęciem zagłady od Żydów z Generalnego Gubernatorstwa.
Jego obrońcą był dr Alfred Seidl, zagorzały narodowy socjalista, który po wojnie bronił wielu byłych nazistów, w tym Rudolfa Hessa. Frank w trakcie procesu zmieniał stanowiska. Raz podkreślał religijny charakter sądu, innym razem mówił, że proces to czysta zemsta i że tylko jego naród ma prawo go osądzać. Unikał głębszych rozmów, najchętniej przesiadywał z Hesseem i Ribbentropem.
Gdy Göring próbował nakłonić pozostałych oskarżonych do wspólnego, milczącego frontu, Frank zaatakował go słowami, że zostali doprowadzeni do tego przez Hitlera i pozostaje im mówić prawdę. Alianci wykorzystali to zamieszanie – od lutego 1946 roku zakazano rozmów przy stołach i wprowadzono osobne spacery. Frank był najlepiej piszącym wśród oskarżonych. Jego pamiętniki, publikowane później przez żonę Brygidę, przyniosły jej ponad 200 tysięcy marek i cieszyły się znaczną popularnością, także w kręgach katolickich.
Niewiele miały jednak wspólnego z prawdą – to w nich zawarł twierdzenie o żydowskich przodkach Hitlera, które badania DNA z początku XXI wieku całkowicie zdyskredytowały. Przełom nastąpił 15 kwietnia 1946 roku, gdy zeznawał Rudolf Höss, pierwszy komendant Auschwitz. Jego szczegółowe opisy zbrodniczej działalności obozu wywarły na Franku ogromne wrażenie. Trzy dni później sam generalny gubernator stanął przed trybunałem i otwarcie przyznał się do winy.
Wypowiedział wtedy słynne zdanie, że nawet tysiąc lat nie zmaże tej winy z Niemiec. Był to moment, który wstrząsnął salą sądową i doprowadził Göringa do wściekłości. Podejrzewano, że Frank liczył w ten sposób na złagodzenie kary. Jednak jego własny dziennik, który oddał Amerykanom w chwili aresztowania, działał przeciwko niemu bezlitośnie.
Oskarżyciele nie dali się zwieść pokazowej skrusze. Gdy 31 sierpnia 1946 roku oskarżeni wygłaszali ostatnie słowa, Frank wycofał się z deklaracji o tysiącletniej odpowiedzialności Niemiec. Werdykt zapadł 1 października – Frank został uznany winnym śmierci milionów Polaków i Żydów oraz gospodarczej eksploatacji terytorium, nad którym sprawował władzę. Francuzi proponowali dożywocie, ale Amerykanie, Brytyjczycy i Sowieci zgodnie opowiedzieli się za karą śmierci.
Według relacji świadków Frank był jedynym skazańcem, który na szubienicę wszedł z uśmiechem. Poprosił Boga o miłosierne przyjęcie. Jego ciało, podobnie jak ciała pozostałych straconych, zostało skremowane, a prochy rozrzucone nad strumieniem Conwentzbach w Monachium.
Tak zakończył się żywot człowieka, który sam siebie nazywał królem Polski, a który przyczynił się do śmierci milionów obywateli przedwojennej Rzeczypospolitej.