В конце Второй мировой войны был арестован американцами. Однако в 1946 году по ходатайству генерала Макартура власти США предоставили ему иммунитет от преследования в обмен на данные об исследованиях биологического оружия, основанных на экспериментах над людьми. В итоге Сиро не предстал перед Токийским судом и не понёс наказания за военные преступления. Согласно высказываниям его дочери Харуми, Сиро умер в Японии от рака горла, перед смертью принял католицизм. По некоторым сведениям, он посещал США и продолжал свои исследования в Мэриленде.