Alla fine della seconda guerra mondiale Chen fuggì in Giappone e, immediatamente dopo la Resa del Giappone il 9 settembre 1945, il rappresentante cinese, il generale He Yingqin chiese al rappresentante giapponese, il generale Yasuji Okamura, di estradare Chen Gongbo in Cina per processo per tradimento. La richiesta fu accolta dalle forze di occupazione statunitensi e Chen fu scortato in Cina il 3 ottobre. Al suo processo si difese vigorosamente. Come presidente, si era rifiutato di collaborare con i giapponesi in diverse questioni significative e aveva agito solo a causa della sua lealtà nei confronti dell'amico Wang Jingwei. Tuttavia, fu condannato per tradimento e condannato a morte. Prese il suo destino con calma, dicendo che "presto mi riunirò con Wang Jingwei nel prossimo mondo". Chen fu giustiziato mediante fucilazione a Suzhou, Jiangsu, il 3 giugno 1946.