Карл фон Эберштайн был арестован 8 мая 1945 года американскими войсками в Мюнхене. До 26 октября 1948 года содержался в различных тюрьмах и лагерях для интернированных. 3 и 5 августа 1946 года он был свидетелем в Нюрнберге на процессе против главных военных преступников. В ходе денацификации судом в Мюнхене 15 ноября 1948 года он квалифицирован как «незначительно виновный» (III категория) и приговорён к конфискации 30 % его имущества. После подачи апелляции он был переведён во II категорию как «виновный», а 19 февраля 1953 года в окончательном решении был отнесён к IV категории как «попутчик». Все эти выяснения юстиции степени ответственности Эберштайна остались для него без последствий, а ещё в 1950 году он был освобождён из-под стражи как военнопленный.