אף על פי שהתנגד לטענה כי רצח את קורבנותיו בכוונת תחילה, והתעקש כי הסיבה לרציחותיו נותרה בעיניו בגדר תעלומה, הודה הארמן מרצונו החופשי בכך שרצח ארבעה עשר מהקורבנות שהואשם במותם, ואף מכר את חפציהם האישיים. עם זאת, הכחיש את הרעיון כי מכר את חלקי גופותיהם בתור בשר מוברח בשוק השחור, או שאכל אותו בעצמו. דבריו אומתו בידי מומחה רפואי, אשר העיד בפני בית המשפט ב-6 באפריל כי הבשר שנמצא בדירתו לא היה אנושי.
כאשר התבקש לזהות את קורבנותיו מתוך תמונות שהוצגו בפניו, הפסיק הארמן לשתף פעולה עם חוקריו, וטען כי לא הצליח להיזכר בהם כראוי. במקרים אחרים בהם נכשל להכיר את פני הקורבנות אולם הצליח לזהות את בגדיהם או את חפציהם האישיים, משך הארמן בכתפיו וסינן בפשטות אמירות כגון או . במקרה אחד, כאשר הוצגה בפניו תמונתו של הקורבן אלפרד הוגרפה, אמר .
ממצאים רבים הוספו ללקט הראיות בימיו הראשונים של המשפט, ביניהם כ-285 עצמות אנושיות, בייחוד גולגולות ועצמות ירכיים, אשר נמשטו מתוך נהר הליין וזוהו כשייכים לגברים צעירים שטרם מלאו להם עשרים. כמו כן הוצגו הדלי אליו השליך הארמן את איבריהם הפנימיים של קורבנותיו, ומיטתו המוכתמת בדם הנרצחים שנמצאה בדירתו ברחוב רות' ריי מספר שתיים. בדומה להתנהגותו בתשאול בו התבקש לזהות את פני קורבנותיו מתוך התמונות שהוצגו בפניו, הפך הארמן לשתקן בפני הראיות הללו, והכחיש כי הגולגולות שנמצאו השתייכו לקורבנותיו, מאחר שנהג לרסק את כל העצמות בתהליך הביתור, והשליך רק גולגולת שלמה אחת לתוך נהר הליין.
מספר מכרים ושותפים לפשע מעברו של הארמן הופיעו במשפטו והעידו עבור התביעה, ביניהם מספר שכנים אשר סיפרו כי רכשו ממנו בשר טחון, על אף שהבחינו כי נהג לעזוב את דירתו לעיתים קרובות עם חבילות בשר בידיו, אך כמעט לעולם לא להגיע לביתו איתן. בעלת ביתו של הארמן, אליזבת אנגל, העידה כי נהג להשליך חתיכות בשר לתוך סיר מלא במים רותחים ולצקת את השומן החוצה, ושסיפר לה שהיה זה בשר חזיר. במקרה אחד ב-1924, חלו אנגל וקרובת משפחתה לאחר שאכלו נקניקיות שמכר להן, אשר לטענתו היו עשויות ממעיים של כבשים. שכן אחר העיד בנוגע למספר הנערים הרב שראה נכנסים לביתו של הארמן, אך רק לעיתים רחוקות עוזבים, וסיפר כי הניח שהארמן נהג למכור אותם ללגיון הזרים הצרפתי. שכן אחר העיד כי ראה את הארמן משליך שק עצמות אל תוך נהר הליין. שתיים מחברותיו של האנס גרנס העידו כי במקרה אחד ב-1923, הן מצאו את מה שחשבו שהיה פה אנושי בתוך קדרה מלאה במרק רותח בדירתו של הארמן. לדבריהן, דיווחו על כך למשטרת הנובר, אשר הסבירה בפניהן כי מה שראו עשוי היה להיות חוטם של חזיר.
עד לשבוע השני של המשפט נמסרו מספר עדויות שחשפו כי המשטרה ידעה על פעילויותיו הפליליות של הארמן לאחר שחרורו מבית הסוהר ב-1918. כמו כן נודע כי לא הועלו אף חשדות נגדו בנוגע למעורבותו במקרי ההיעלמויות של הילדים והנערים הצעירים מאותן שנים, אף על פי שחלקם נראו בחברתו, ולמרות שהיה בעל היסטוריה פלילית ארוכה שכללה תקיפה מינית של קטינים.
הרשעה.
המשפט נמשך כשבועיים והציג עדויות של כ-190 אנשים. ב-19 בדצמבר 1924 התכנסו כל הצדדים על מנת לקבוע את פסק הדין של שני הנאשמים. לאחר שהוגדר כשפוי ואחראי למעשיו, נמצא הארמן אשם בעשרים וארבעה מתוך עשרים ושבעה אישומי הרצח, ונידון למוות באמצעות עריפת ראש. הוא זוכה בגין שלוש הרציחות שהכחיש כי ביצע. עם השמעת גזר הדין, נעמד הארמן ואמר בפני בית המשפט, , בטרם הוסיף, . גרנס, מנגד, הפך להיסטרי ברגע ששמע כי הורשע בשידול לרצח ונידון למוות באמצעות עריפת ראש בגין הרצח של אדולף הנאפל, בנוסף לעונש מאסר של שתים עשרה שנים בגין שותפותו לרצח של פריץ ויטיג. עם שובו לבית הסוהר התמוטט על רצפת תאו.
במקרה של אדולף הנאפל, סיפרו מספר עדים כי ראו את גרנס בחברתו של הארמן, בזמן שהצביעו השניים לכיוונו של הצעיר. הארמן טען שהיה זה אחד משני מקרים בהם גרנס התעקש לבצע את הרצח, ובשל כך נידון למוות. במקרה של פריץ ויטיג, מצאה המשטרה פתק שנכתב בכתב ידו של הארמן המתועד ליום בו עקבותיו של ויטיג נעלמו ועליו חתמו הן הארמן והן גרנס, בו הסכים גרנס לשלם להארמן עשרים גולדמרקים עבור מעילו של הצעיר. מאחר שהפתק הצביע על הידע המוקדם שהחזיק גרנס בנוגע להיעלמותו העתידית של ויטיג, הוא נידון גם לעונש מאסר.
הארמן לא ביקש לערער על גזר דינו, וטען כי מותו יעזור לו לכפר על פשעיו. כמו כן אמר כי אם ישוחרר לחופשי כנראה ירצח שוב. גרנס הגיש ערעור נגד עונשו, אשר נדחה ב-6 בפברואר 1925.
הוצאה להורג.
פריץ הארמן הוצא להורג בשעה 06:00 בבוקר ב-15 באפריל 1925. ראשו נערף באמצעות הגיליוטינה ברחבת , בידי המוציא להורג . בהתאם למסורת הגרמנית באותה העת, לא יודע הארמן על תאריך הוצאתו להורג עד לערב הקודם לביצועה. למשמע החדשות התפלל יחד עם הכומר שלו, בטרם הוענקו לו בקשותיו האחרונות בדמות סיגר יקר שעישן בתאו, לצד צלחת גבינות ומספר כוסות של קפה ברזילאי.
עיתונאים ועובדי תקשורת אחרים לא הורשו לצפות בהוצאתו להורג, והאירוע נחזה רק בידי מספר זעום של עדים. על פי הדיווחים המעטים שפורסמו, אף על פי שנראה הארמן חיוור ולחוץ, הצליח לשמור על ארשת של עוז כאשר הלך לכיוון הגיליוטינה. מילותיו האחרונות היו . בטרם הניח את ראשו על סד הגיליוטינה הוסיף, .
קורבנות.
מספר קורבנותיו האמיתי של הארמן לעולם לא יהיה ידוע. עם מעצרו מסר מספר הצהרות בנוגע לתקופה בה החל לרצוח, ובדבר כמות האנשים שרצח. תחילה טען כי רצח אנשים, אולם מאוחר יותר סבר כי המספר האמיתי נאמד למעשה בין חמישים לשבעים.
זיכויים.
הארמן זוכה במשפטו משלושה אישומי רצח: אדולף הניס, הרמן וולף, והרמן בוק. בכל אחד משלושת המקרים החזיקה התביעה בראיות נסיבתיות חזקות נגדו, ועל אף כן מצא אותו בית המשפט חף מפשע.
במקרה של הרמן וולף, הצליחה המשטרה לבסס את העובדה כי לפני היעלמותו הודיע הצעיר לאביו כי שוחח עם בלש בתחנת הרכבת בהנובר. כמו כן נודע כי הארמן העניק כמה מבגדיו של וולף לבעלת ביתו במהלך יום הולדתו הארבעים וארבע, מעט לאחר שוולף דווח כנעדר. כמו כן, אבזם חגורתו של הצעיר נמצא בדירתו של הארמן, ברות' ריי. הארמן החל להכחיש את מעורבותו במקרה רק באמצע משפטו, לאחר איומים אלימים שהועלו נגדו בידי אביו של הצעיר.
בפרשת היעלמותו של אדולף הניס, זוכה הארמן בעקבות עדויות סותרות בדבר זהות הרוצח של הקורבן. אף על פי שהודה כי ביתר את גופתו של הניס, טען כי עשה זאת רק לאחר ששב לדירתו ומצא אותה זרוקה על הרצפה. לדבריו, אמר לו גרנס באותה העת, . גרנס הכחיש בתוקף את הגרסה הזו, והעיד כי קנה את מעילו של הניס מהארמן בתמורה לשמונה מרקים. בגלל השוני בגרסאותיהם, וכן החוסר בעדויות לרצח עצמו, אף אחד מהשניים לא הורשע באישום.
בכל הנוגע להרמן בוק, כמה מחבריו העידו במשפטו של הארמן כי לפני מעצרו ניסה למנוע מהם לדווח על היעלמותו למשטרה, ואמר להם כי יעשה כך בעצמו, על אף שמעולם לא עשה זאת. עדים אחרים הצהירו כי קנו רבים מחפציו האישיים של בוק מידיו של הארמן. בנוסף, חייט שהעיד במשפטו סיפר כי הארמן ביקש ממנו לערוך שינויים בחליפתו של בוק. הארמן סתר את עצמו מספר פעמים כאשר נדרש להסביר כיצד הגיעו לידיו חפציו האישיים של הצעיר. ייתכן שהכחיש את מעורבותו ברצח מאחר שהראיות השונות הציעו כי תכנן אותו בכוונת תחילה, דבר שלא הלך יד ביד עם גרסתו המקורית, לפיה ביצע את פשעיו בשל דחף בלתי נשלט. כמו כן נודע כי פגש את הצעיר לראשונה מספר שנים לפני הרצח, אשר היה הטרוסקסואל.
קורבנות אפשריים.
הרמן קוך.
לדעת האמונה הרווחת רצח הארמן את הרמן קוך בן הארבע עשרה בספטמבר 1918, מספר שבועות לפני מותו של קורבנו המאומת הראשון, פרידל רות'. השניים נהגו להתרועע יחדיו, והארמן אף שלח מכתב לבית ספרו של קוך בניסיון להסביר את פשר היעלמותו. המשטרה ערכה חיפוש בדירתו של הארמן בניסיון לאתר אותו, אך לאחר שלא נמצאו כל רמזים לעקבותיו, נפלו כל האישומים שהועלו נגד הארמן. אביו של קוך עתר לבית המשפט ב-1921 בדרישה לשפוט את הארמן באשמת הרצח של בנו, אולם בקשתו נדחתה.
האנס קיימס.
הארמן הפך לחשוד המרכזי במקרה ההיעלמות של האנס קיימס בן השבע עשרה, צעיר מהנובר אשר דווח כנעדר ב-17 במרץ 1922. גופתו העירומה והכבולה בחבלים נמצאה בתעלה ב-6 במאי, ללא סימני חבלה, כאשר סיבת המוות נקבעה כחניקה. ממחטה בעלת דפוס ייחודי אשר נשאה את שמו של גרנס נמצאה בתוך גרונו.
נודע כי הארמן ביקר את הוריו של קיימס לפני שגופתו נמצאה, והציע למצוא עבורם את בנם. מיד לאחר מכן דיווח למשטרה כי האמין שגרנס היה אחראי להיעלמותו של הצעיר, אף על פי שהיה נתון במעצר באותה העת.
שבועיים לפני היעלמותו של קיימס שב הארמן לדירתו בוויישטראסה, לאחר שריצה שישה חודשי עבודות פרך בגין מספר גניבות שביצע באוגוסט 1921. עם שובו גילה כי גרנס גנב את חפציו האישיים, ובזבז את כספי הפנסיה הצבאית שצבר בזמן מאסרו. בתום ויכוח אלים שהתעורר ביניהם, גירש הארמן את גרנס מדירתו. זמן מה לאחר מכן, שב גרנס למקום יחד עם פושע נוסף בשם הוגו וויטקווסקי והשניים בזזו את הדירה. ייתכן כי הארמן רצח את קיימס בניסיון להפליל את גרנס כנקמה על רכושו הגנוב.
מורשת.
בתום הוצאתו להורג של הארמן נחתכו מספר חלקים ממוחו לצורך אבחון פורנזי, ועל אף שלא נשמרו למשך זמן רב, בדיקה רפואית שנערכה מצאה בהם עקבות של דלקת קרום המוח. ראשו הכרות נשמר בתוך קוביית פורמלין ונותר בחזקת המכון הרפואי בגוטינגן בין השנים 1925–2014, עד שהוחלט לשרפו.