Am 8. Mai 1945 kam Moehle in britische Kriegsgefangenschaft. Als die Ergebnisse des Eck-Prozesses im Rahmen des Nürnberger Prozesses in der Verhandlung gegen Karl Dönitz vorgelegt wurden, sagte Karl-Heinz Moehle gegen seinen vormaligen Vorgesetzten aus. Der ehemalige Flottillenchef der 5. Flottille gab an, dort gegenüber dem kurz vor dem Auslaufen stehenden U-Bootkommandanten hinsichtlich des Laconia-Befehls zum Ausdruck gebracht zu haben, Überlebende von Versenkungen seien zu töten. Aufgrund dieser Zeugenaussage wurde Moehle selbst angeklagt und am 16. Oktober 1946 vor einem britischen Militärgericht in Hamburg zu fünf Jahren Haft verurteilt. Am 8. November 1949 wurde Moehle vorfristig aus britischer Haft entlassen.