1945年8月15日、ポツダム宣言受諾を伝える昭和天皇の玉音放送が放送され、多くの国民や兵士が終戦を知った。芙蓉部隊は岩川と藤枝で対応が分かれ、藤枝では指揮官の座光寺が全隊員に放送を聞くように命令し、隊員は指揮所前に集合して放送を聞いている。岩川は藤枝のように統率がとれておらず、指揮所前に整列して放送を聞いた隊員がいた一方で、指揮官の美濃部は一部搭乗員と図上演習をしており放送を聞いていなかった。美濃部は玉音放送の内容を新聞電報で知ったが、本当に終戦が昭和天皇の意思であったのか疑っていた。そのような状況で、懇意にしていた三〇二空司令小園が、玉音放送後に全軍に打電した「赤魔の謀略に翻弄されたる重臣閣僚等は、上聖明を覆い奉りて、前古未曽有の詔勅の渙発を拝す」「日本は神国なり、絶対不敗なり、必勝の信念に燃ゆる我等実施部隊員が、現態勢を確保して、醜敵の撃滅に団結一致せば、必勝は絶対に疑いなし、各位の同意を望む」との徹底抗戦決起を促す檄文を受信すると、「やはり思った通りだ！この詔勅は陛下のご本意ではないのだ」と小園の檄文を妄信し、「三〇二空が立つのなら呼応する」という電文を全軍に向けて打たせている。その後、全搭乗員を集めると「座して神州が汚されるのを見るより、むしろ武人の節を全うして死のう。指揮官の意思に従う者はついてこい！」と訓示している。情勢を冷静に見極めていた副官の徳倉は、徹底抗戦を主張する美濃部を「（抗戦は）止めた方がいいですよ、もうアカンでしょう。」と諫めたが、「指揮官は相談相手すらいない孤独なもの」と考えていた美濃部が聞き入れることはなかった。その後も第五航空艦隊司令部からは何の指示もなく、美濃部は「頼りにならぬ司令部」と非難しているが玉音放送後、美濃部を評価・支援してきた第五航空艦隊司令の宇垣は、中津留達雄大尉以下11機の彗星を連れて終戦後の私兵特攻に出撃し死亡しており、第五航空艦隊司令部も混乱を極めていたのを美濃部が知る由もなかった。玉音放送後も第五航空艦隊隷下の各部隊は自衛警戒を主とする作戦を継続した。徹底抗戦を決心した美濃部は、8月16日に高知海軍航空隊が発した「南方に敵機動部隊らしきもの見ゆ」との報を受けると、戦闘準備した彗星12機、零戦8機を出撃させたが、敵艦隊は発見できなかった。この敵艦隊発見は誤報であったが、芙蓉部隊と同様にこの報告を受けて出撃準備をしていた宿毛基地の特攻艇第一二八震洋隊で爆発事故が発生し、23隻の震洋が誘爆、特攻隊員26名、基地隊員111名の合計137名が爆死した。爆発の威力は凄まじく、兵舎として利用していた民家4軒は全壊、周囲の十数戸の民家も爆風で傾いていた。この誤報の責任を重く感じた高知空司令の加藤秀吉大佐は、副官らが自決しないよう軍刀や拳銃を取り上げたにも関わらず、井戸に飛び込んで自決してしまった。芙蓉部隊は17日にも20機の彗星と零戦を戦闘準備させたうえで、南九州沖に索敵攻撃に出撃させているが、この日もアメリカ軍との接触はなく全機無事に帰還している。終戦の詔勅が出ているにも関わらず出撃を命じたことについて美濃部は、第五航空艦隊などの上級司令部からの指示がないなかで、捕虜や降伏の方法についての定めがない日本軍の戦陣訓の伝統に縛られたせいであったと著書に記述している。藤枝においても、8月17日に三〇二空の戦闘機が決起を促すビラを撒いていき、隊員らのなかに抗戦の空気が流れつつあったが、指揮官の座光寺はそんな隊員らの様子を見て、士官らを士官室に集めるや拳銃を上に向けて2～3発発射し「ともかく戦争に負けた。このさい軽挙妄動は禁物である。連合軍がどのような措置をとるかは分からないが、子孫にわれわれの精神を受け継がせよ。きさまたちが海軍の伝統をけがすような行動に出たら、即刻射殺するぞ！」と訓示した。この座光寺の強い意志で、藤枝の芙蓉部隊隊員らは終戦を受け入れ、復員作業を開始している。座光寺の厳格な指揮で統制の取れていた藤枝に対して、岩川基地は全く統制が取れておらず、美濃部から徹底抗戦の意を伝えられて「いよいよ決戦なので、下着から飛行服まで新しいものに新調した」と回想する隊員がいる一方で、多くの隊員が終戦の事実すら知らなかったという証言もあり、徹底抗戦を決意したはずの美濃部が、芙蓉部隊の隊員らに「現存する飛行機の装備品一切を取り外し、機体番号を削り取って消せ」という命令も下している。命じられた隊員らは「裸の飛行機で突っ込めというのか！？」「どこかに機銃を隠しておこうか」などと不平不満を抱きつつ、整備員と搭乗員が協力してやすりやこてを使って機体番号を削り取り、機銃などの装備品を撤去する作業を行うなど混乱をきたしている。第五航空艦隊の司令官は宇垣が私兵特攻で死亡後、前連合艦隊参謀長の草鹿が後任となり、8月17日に正式に補職された。第五航空艦隊には連合艦隊から参謀副長菊池朝三少将が、終戦の詔勅が出たいきさつを説明にきたが、第五航空艦隊幕僚らは納得しなかったため、草鹿は第五航空艦隊参謀長の横井俊之少将に、直接、東京の海軍省まで事情を聞きに行かせて、第五航空艦隊幕僚や現場指揮官に説明させることにし、横井が東京から戻って来る8月18日に、草鹿は美濃部ら現場指揮官を司令部に招集した。このときに美濃部は大恩ある宇垣が特攻、フィリピンで美濃部を評価してくれた大西が割腹自決したことを知って愕然としている。他にも、特攻に関係した将官・高級士官の自決が相次ぎ、陸軍航空本部長寺本熊市中将が「天皇陛下と多くの戦死者にお詫びし割腹自決す」と遺書を残して自決、他にも前第4航空軍参謀長で陸軍航空審査部総務部長隈部正美少将、航空総軍兵器本部の小林巌大佐、練習機『白菊』特攻隊指揮官、高知海軍航空隊司令加藤秀吉大佐、芙蓉部隊と同様に主に沖縄近海の艦船や飛行場へ通常攻撃を行って特攻支援をしていた陸軍航空隊第66戦隊の指揮官藤井権吉中佐、飛行教官として多数の特攻隊員を訓練し、軍令部参謀として大西と一緒になって特攻主体の本土決戦を準備していた国定謙男少佐など、航空関係だけで58名が自決がしており、前海軍次官で終戦時軍事審議官だった井上成美大将は、戦後に続いた将官・高級士官の自殺を「責任の地位にある者が自殺するのは、当人の自己の生涯は飾れ満足かも知れないが、これが自殺流行の風潮となり、誰も今後のことを顧みなくなるのは国家の大きな損失である」と憂いている。8月18日、美濃部は自分で零戦を操縦して大分の第五航空艦隊司令部に出頭した。横井は集まった美濃部ら部隊指揮官らに、海軍省で聞いてきた詔勅が出たいきさつを説明した。特に横井が「自分はいかになろうとも国民の命を助けたい。」との昭和天皇の御前会議での発言を朗読すると、それまでいきり立っていた指揮官らもがっくりと頭を垂れて、すすり泣きやむせび泣く声が室内に充満した。草鹿は、横井が一通り説明を終わると「いったん陛下が戦争をやめよ、といわれれば私はそれに向かって全力をあげざるを得ない。われわれは戦うも戦わざるもひとつに大命のままである。」「自らの思うところに従い行動するということならば、まずこのわたしを血祭りにあげて、しかるのちことをあげよ。いけないと思ったら即座にやれ。」と身を挺して諭した。草鹿は会議参加者に酒をふるまい、みんなで乾杯して大きな混乱もなく会議は散会となった。美濃部は、この第五航空艦隊の会議に勅使として参加していた軍事審議官井上から、会議後にひとりだけ呼ばれて、直々に「君の部隊はこれまでよく戦った。今になって降伏とは腹にすえかねよう。しかし、聖断が下った今、若い者が多く大変であろうが自重してもらいたい」と声をかけられたと記憶しているが、井上は終戦直後の8月16日の昼から米内光政の海軍大臣留任のため、軍事参議院で意見調整するなど奔走したのちも、東京の海軍省と起居していた水交社を往復し、8月21日には、緑十字機でマニラに飛び、ダグラス・マッカーサー司令部と終戦事務処理の打ち合わせしてきた杉田主馬書記官から海軍省内で報告を受けており、大分で開催された第五航空艦隊の8月18日の会議に井上が参席していたという事実はない。井上が九州入りしたのは、終戦事務を進めていた第五航空艦隊で一部混乱が生じていたことを懸念した海軍大臣米内が、井上に9月10日付官房第409号で第五航空艦隊の査閲を命じる訓令を出してからであり、井上はこの訓令により、空路で九州入りすることにしたが、すでに日本の空は進駐軍の管制下で、飛行許可を取るため進駐軍に接収された横須賀基地に出向いて、井上自らが得意のキングズイングリッシュで手続きを済ませている。井上は9月14日に海軍の零式輸送機で第五航空艦隊司令部のある大分に飛び、その後24日まで松山、美保を廻り、終戦事務の査閲を行っている。査閲のさいに井上は美濃部ら各指揮官と面談し、統制ある終戦処理を推進して帝国海軍の有終の美を飾るよう説いている。第五航空艦隊は、芙蓉部隊に不穏な動きがあるとは認識しておらず、むしろ、一番気にかけていたのは、特攻機桜花などで特攻作戦を推進した第七二一海軍航空隊（通称神雷部隊）の動きであった。事実、司令の岡村基春大佐は、玉音放送の日に自ら航空機を操縦して大分に飛び、第五航空艦隊司令部に抜刀せんばかりの勢いで乗り込んできていた。しかし、会議の日の岡村は、8月15日以降殆ど食事もとっておらず憔悴しきっており、草鹿や横井の説明に異を唱えることはなかった。神雷部隊桜花隊の湯野川守正大尉は、場合によっては草鹿を射殺しようと拳銃をしのばせていたが、草鹿は湯野川を呼び止めると「どのような事態がこようと、軽挙妄動はいかんよ。歯を食いしばって堪えるのだ。これから辛い時代が始まるが、すべては君たち若い者にかかっている。たのむよ」とあやすような口調で言って聞かせた。湯野川は声あげて泣きながら「実は私は、長官のお命をいただく覚悟で参りました。のぼせあがっておりました。私にも数十人の部下がおりますが、私がかならずまちがいのないように掌握いたしますから、その点どうか安心ください。」と答えている。この湯野川とのやり取りは草鹿も記憶しており、ほかに大きな混乱もなく会議は散会となっている。岡村は湯野川ら部下を連れて松山基地に戻ると「大命に従う。自重せよ」と言葉すくなに訓示し、神雷部隊は粛々と終戦を受け入れた。岡村はこののちも多くを語ろうとせず、終戦から3年経過した1948年7月13日に海軍航空基地のあった茂原駅付近で鉄道自殺をとげている。岡村と同様に、常に指揮官先頭を標榜し、沖縄戦では全力決戦死闘で指揮官である自らも先頭に立って散華し、天皇や国民に詫びるべきと決心していた美濃部ではあったが、草鹿と横井の説得で他の指揮官同様に抗戦を諦め、また、他の多くの特攻関係者のように自決を決意することもなく、岩川に帰り芙蓉部隊隊員を集めると「戦争は終わった。負けた！」と徹底抗戦断念を告げた。その場にいた搭乗員の坪井は、司令部出頭前からは美濃部の態度がコロッと変わったように見え、他の抗戦を焚きつけられていた隊員からも「今さらそんなこと言われても・・・」「戦わせてください、死ぬ覚悟はできているんです」と猛烈な突き上げを受けることとなった。美濃部は騒ぐ隊員らを大喝で鎮めると、泣きながら日本の軍隊は天皇陛下の軍隊であると説得し、最後は「陛下の御聖断が下された以上、その聖慮に沿い、矛を納める・・・あくまで戦わんとする者は私を斬っていけ」と草鹿が美濃部らを諭したときと同じように身を挺して隊員をなだめた。草鹿らの説得で降伏を受け入れた芙蓉部隊に8月20日には司令部から復員の命令が届いたが、進駐軍に対する不穏な行動を抑止するため、「24時間以内に基地から2km圏外に離脱し、隊員はすみやかに復員せよ」という急なものであった。公共交通機関は麻痺状態にあり命令は実現困難であったので、美濃部は隊員たちに部隊の飛行機を用いて復員することを許可した。司令部の許可もなく、アメリカ軍への機体引き渡しの際にひともめすることが懸念されたが、これが美濃部にできる隊員らへの唯一のはなむけであった。部隊の飛行機による復員は、神雷部隊などでも行われており、既に軍の組織は崩壊し、軍の規律もないに等しいことを現していた。復員をする隊員らには、とりあえず1年間の生活費として200円が支給された。8月21日の朝に鹿屋に進出以来初めてとなる合同慰霊祭を開催、慰霊祭が終わった後で美濃部が最後の訓示を述べた。「この戦争は敗れた。だが10年たてば、ふたたび国を立てなおす可能性が出てくるかも知れない。この間、自重し、屈辱に耐えてがんばってもらいたい。10年ののち、ここにもう一度集まろう」、訓示の後、正午に零戦と彗星が引き出され発進準備を進めたが、皆がなかなか出発しようとしないなか、美濃部や残留者が「早くいけ」と急き立てた。美濃部は最後の1機が見えなくなるまで空に向けてゆっくりと帽子を振り続けた。各機は通信機などの装備を外して、故郷が同じ方向の人間を乗れるだけ詰め込んで（本来2名乗りの彗星には4名搭乗）、最寄りの飛行場で順次降ろしながら、最後の搭乗員の最寄りの飛行場で機体を焼却する手筈となっていたが、なかには焼却されず、終戦直後で物資不足の折に、乗り捨てられた零戦や彗星の部品や鋼板を付近の住民が引きはがして持っていき、最後は子供の遊び道具になってしまった機もあったという。美濃部は復員の零戦と彗星を見送ったのちに、残務整理のため残した十数名と、高千穂山中の農家の離れ家に1年分の武器、弾薬、食料等を運び込んでいる。美濃部は草鹿らの説得で一旦は抗戦は諦めたとしながらも、進駐してきた進駐軍兵士が乱暴狼藉をはたらいたときには、この農家の邸宅の一角にある離れ家をアジトとして進駐軍に抵抗する計画であった。しかし、翌日に第五航空艦隊司令部が「第五航空艦隊幹部は原隊に復帰せよ」という命令を出したため、美濃部らはわずか1日でアジトを撤収させられ、進駐軍への抵抗を諦めて岩川に戻る羽目になった。美濃部は復員の際に一部を除いて幹部士官まで復員させてしまっていたが、第五航空艦隊司令部が原隊復帰命令を連日ラジオ放送でも呼びかけたため、いったん故郷に帰った芙蓉部隊士官が慌てて岩川に引き返している。