卫政权（南京国民政府）成立后，温世珍继续任天津特别市市长，并兼任华北防共委员会天津分会会长、天津市献铜献铁运动委员会委员长、华北政务委员会委员。1943年（民国32年）3月，他被免去天津市长职务。1945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