立后，1940年（民国29年）5月，石星川加入何佩瑢组织的共和党，任该党副总裁。同年12月，共和党解散。1941年，石星川任汪精卫领导的中国国民党中央执行委员、全国经济委员会委员、豫鄂赣三省财政整理委员会主任委员。1943年（民国32年）10月，他任汉口特别市市长。1945年日本投降之后，蒋介石的国民政府以汉奸罪逮捕了石星川。1948年（民国37年）他被判处无期徒刑，同年7月22日在狱中病逝。享年69岁。