לאחר הכניעה היפנית לבעלות הברית בסוף מלחמת העולם השנייה הוא נעצר במחנה שבויים בעיר שנגחאי. כמו כל המעורבים בניהול יחידת 731 או אישים יפנים נוספים שעסקו בלוחמה ביולוגית של האימפריה בזמן מלחמת העולם השנייה, קיטאנו הוחזר יפן בינואר 1946.