捕后虽未将黄温恭供出，尔后蔡孝干叛变，黄温恭想到家中妻儿备感压力下，与黄金清、马玉堂一起出面自首，但黄温恭则未供出同在燕巢支部的幼时玩伴陈廷祥，其他遭逮补的成员则透露了陈廷祥与黄温恭的关系，黄温恭遂被认为「自首不诚」。经法院审理，判处15年徒刑。于桂永清上呈报告后，蒋中正总统手谕改批死刑。1953年5月20日黄在马场町枪决。行刑前一夜，他留下五封遗书给家属，并希望自己的遗体交给台大医学院作为医学研究之用。但遗书并没有被交给家属，遗体无人收尸，葬在台北市六张犁。
家庭.其妻杨清莲