与中共陕西省委书记袁岳栋被捕后投降。杜衡写下了《陕西共党沿革》作为自白书，供出了其知道的全部中共组织及党员，导致中共陕西省委机关及关中、陕南各县的党团组织遭到彻底破坏。此后，杜衡曾任CC系陕西特务首领宋志先领导的肃反委员会反省科科长。后来出任第一届国民大会代表。1949年，杜衡逃往台湾，任中华民国内政部调查局处长、国民党训练委员会（主要任务为训练情报人员）主任、国民大会宪政研讨委员会召集人。1965年4月24日，杜衡在台湾病逝。