月15日，日本宣布无条件投降。在中国政府的指控和强烈要求之下，畑俊六被远东国际军事法庭作为甲级战犯嫌疑人逮捕，关入东京巢鸭监狱。
战后.1946年5月3日，远东国际军事法庭开始对畑俊六等28名日本甲级战犯进行公开审理。陆军元帅杉山元在作为战犯被捕之前已畏罪自杀，另一个陆军元帅寺内寿一客死南洋、因而畑俊六成为法庭被告席上唯一的一名日本元帅。 由于海军大将米内光政为他辩护，他逃脱了缔结三国同盟的指责。畑俊六被指控犯有《起诉书》中列举的第1项（图谋侵略东亚及太平洋地区）、第27项（对中国