初否认罪行，后在证据确凿下，承认蓄意谋杀。事情拖至1947年底，毛泽东批示“黄寿发问题不能原谅，要处决”；经中共中央批准判处死刑，公审后于1948年6月4日执行枪决，时年37岁。枪毙后葬于阜平县，并立碑，但是墓碑上未刻“同志”两字。此后毛泽东仍就此事向罗瑞卿批评晋察冀军区。