Nach Kriegsende wurde Koch im Krakauer Auschwitzprozess angeklagt und wegen in Auschwitz begangener Verbrechen am 22. Dezember 1947 zu einer lebenslangen Haftstrafe verurteilt. Im Urteil ist vermerkt, dass er morgens oft über Müdigkeit geklagt hätte, „da er die ganze Nacht Häftlinge vergasen musste“. Er starb Mitte Juli 1955 im Danziger Zentralgefängnis.