Nach dem gescheiterten Stauffenberg-Attentat kam Arco abermals in Gefangenschaft. Nachdem er die meiste Zeit in einem großen Arbeitserziehungslager in Schörgenhub bei Linz inhaftiert gewesen war, wurde er vor Kriegsende zu einer Operation nach München verlegt. Kurz nach Kriegsende kam Arco im Alter von 48 Jahren ums Leben: Am 29. Juni 1945 stieß sein Auto in der Nähe von Salzburg beim Überholen eines Pferdefuhrwerks mit einem entgegenkommenden Fahrzeug der amerikanischen Armee zusammen. Während zwei Mitfahrer den Unfall verletzt überstanden, starb er aufgrund einer Brustkorbquetschung noch an der Unfallstelle. Er wurde in Sankt Martin im Innkreis in der Grablege der Grafen von Arco auf dem Kalvarienberg beigesetzt.