1950年3月2日被捕，谍报组织及交通员多人被捕。高等军法会审庭先请总统核示后再制作判决书，朱谌之、陈宝仓、聂曦、王正均、林志森皆因此案遭判死刑，吴鹤予、方克华、江爱训、王济甫等被判刑。后被军事法庭判处死刑；6月10日下午四时，吴石将军于台北市万华区马场町刑场被执行死刑，终年56岁。1965年，中华人民共和国追认其为革命烈士。1973年，毛泽东、周恩来确认吴石为革命烈士。1994年，吴石的骨灰由何康主持安葬在北京市福田公墓，紧邻何遂夫妇墓地。2013年10月，北京西山国家森林公园无名英雄广场为纪