Etter at den andre verdenskrig var avsluttet, ble Koiso arrestert av de allierte maktene der han ble anklaget for å ha begått flere krigsforbrytelser. Han ble stilt for Tokyoprosessen der han ble dømt til livstid i fengsel for krigsforbrytelser. Han døde av kreft i spiserøret mens han var innsatt i Sugamo-fengselet i 1950, 70 år gammel.