Under slutstriden om Berlin i april 1945 kommenderade Keitel flera generaler till den tyska huvudstadens undsättning, men i krigets slutskede saknade Keitel auktoritet och respekt inom Wehrmacht och Keitels befallning ignorerades. När Hitler hade begått självmord och Tysklands sammanbrott var ett faktum, ratificerade Keitel natten till den 9 maj 1945 den villkorslösa kapitulationen inför Sovjetunionens representanter i Karlshorst i östra Berlin. Generalöverste Alfred Jodl, stabschef vid OKW, hade dagen före, på Hitlers efterträdare storamiral Dönitz order, undertecknat kapitulationsdokumentet i general Eisenhowers högkvarter i Reims. Den 13 maj häktades Keitel av allierade trupper och internerades i Mondorf-les-Bains i sydöstra Luxemburg i väntan på rättegång. Den 13 augusti fördes han till Nürnberg.