בשנת 1952 פרסם העיתונאי הירושלמי מלכיאל גרינוולד, כתבה שבה האשים את קסטנר כי שיתף פעולה עם השלטון הנאצי במלחמת העולם השנייה. היועץ המשפטי לממשלה חיים כהן הגיש כתב אישום נגד גרינוולד בגין הוצאת דיבה. משפטו של גרינוולד, שעורר עניין ציבורי רב, הפך לבירור רחב יריעה של שואת יהודי הונגריה ופעילותו של קסטנר במהלכה, ונודע כ"משפט קסטנר". ביוני 1955 זיכה בית המשפט המחוזי את גרינוולד מרוב ההאשמות, והשופט בנימין הלוי כתב בפסק דינו כי "קסטנר מכר את נפשו לשטן". בעקבות המשפט נרצח קסטנר בתל אביב. המדינה ערערה, ופסק הדין של בית המשפט העליון, שניתן לאחר הרצח, קבע ברוב דעות כי קסטנר לא שיתף פעולה עם הנאצים ולא היה מעורב ברצח בעקיפין של יהודי הונגריה ובשותפות גזל עם הנאצים; אך הוסכם בו פה אחד ש"קסטנר הציל באמצעות שקר ביודעין ובאורח פלילי" את פושע המלחמה הנאצי קורט בכר מעונש המוות שציפה לו בנירנברג. השופט שמעון אגרנט כתב בפסק דינו כי "את קסטנר תשפוט ההיסטוריה ולא בית המשפט".