Aunque disfrutó brevemente de libertad en su país devastado, fue arrestado el 16 de diciembre de 1945 y acusado de crímenes de guerra. Cuando compareció ante el Tribunal Militar Internacional para el Lejano Oriente, fue declarado culpable de conspirar para emprender una guerra agresiva el 12 de noviembre de 1948 y sentenciado a cadena perpetua. Ōshima recibió la libertad condicional a fines de 1955 y se le otorgó el indulto tres años después. Ōshima murió en 1975, sin saber que proporcionó a los Aliados una inteligencia invaluable durante la guerra.