45年（民国34年）日本投降后，温世珍被蒋介石的国民政府以汉奸罪逮捕，并被判处死刑。但判决未执行，温世珍一直被关押在天津的监狱内。中国人民解放军逼近天津的1948年（民国37年）温世珍被释放（同时被释放的还有原汪精卫政权驻日公使徐良）。1949年，中国人民解放军攻克天津，新成立的天津市人民政府再度以汉奸罪逮捕温世珍和徐良。中华人民共和国成立后的1951年，温世珍在天津市河北区小王荘刑场被处决。享年75岁。