1946年3月11日にイギリス軍はようやくヘスを発見して逮捕した。4月にニュルンベルク裁判にエルンスト・カルテンブルンナーの弁護側証人として出廷した。この時にヘスはユダヤ人250万人をガス虐殺した事を証言している。1946年5月25日、ヘスはワルシャワへ移送され、ポーランド政府にその身柄を引き渡された。7月30日にクラクフ・プワシュフ強制収容所所長だったアーモン・ゲートらと一緒にクラクフへ移送された。同地で裁判にかけられ、1947年4月2日にポーランド最高人民裁判所より死刑を宣告された。1947年4月16日、彼が大量のユダヤ人を虐殺したオシフィエンチム（アウシュヴィッツ）の地で絞首刑に処せられた。彼は1947年2月に手記を書き残している。その中で最後の締めくくりに「軍人として名誉ある戦死を許された戦友たちが私にはうらやましい。私はそれとは知らず第三帝国の巨大な虐殺機械の一つの歯車にされてしまった。その機械もすでに壊されてエンジンは停止した。だが私はそれと運命を共にせねばならない。世界がそれを望んでいるからだ。」「世人は冷然として私の中に血に飢えた獣、残虐なサディスト、大量虐殺者を見ようとするだろう。けだし大衆にとってアウシュヴィッツ司令官はそのような者としてしか想像されないからだ。彼らは決して理解しないだろう。その男もまた、心を持つ一人の人間だったということを。彼もまた悪人ではなかったということを。」と書き遺した。
代わってベルリンの親衛隊経済管理本部でDI部（全強制収容所の中央事務所）部長に就任した。DI部には各強制収容所から上げられた全ての報告書が保管されていた。ヘスは頻繁に実際の収容所の運用状況を視察するための旅行にでかけた。1945年になると今度は強制収容所の撤収作戦が実施されているかどうかの視察にあたった。アウシュヴィッツの後任のアルトゥール・リーベヘンシェル所長が1944年5月9日に「抵抗運動にあまりに寛大である」として解任された際には、1944年5月11日にヘスが一時的にアウシュヴィッツ所長に就任している。連合軍がベルリンに迫り、敗戦が目前となった1945年4月、ハインリヒ・ヒムラーからの生き残るために「国防軍に紛れ込め」との命令で、ドイツ海軍兵士に成りすましてイギリス軍の捕虜となった。イギリス軍は正体を見破れず、一度は釈放された。以降は北ドイツで偽名を名乗りとある農家で働き始めた。
釈放後、しばらくナチ党の役職には就いていなかったが、1933年9月20日に親衛隊（SS）の見習い隊員(SS-Anwärter)となる。1934年4月1日に正規の隊員として入隊した。1934年12月1日に強制収容所監督官テオドール・アイケの指揮する強制収容所警備部隊である親衛隊髑髏部隊に入隊した。はじめダッハウのダッハウ強制収容所に勤務し、1935年3月1日にブロック指導者（Blockführer）に就任（強制収容所看守の役職についてはここを参照）、1936年4月1日から9月までブロック指導者の上に立つ連絡指導者（Rapportführer）を務めた。1936年9月13日に親衛隊少尉に昇進し、収容所の管理指導者（Verwaltungsführer）に就任した。1938年8月1日にオラニエンブルクのザクセンハウゼン強制収容所の副所長に任じられた。
2011年（平成23年）3月11日、東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）で東京都町田市の多摩境倉庫店は震度5の地震に見舞われ、立体駐車場のスロープが崩落し、乗用車3台が下敷きとなり、2人が死亡、6人が重軽傷を負った。市内の他の建物に大きな被害が無かったことから、警視庁は設計や施工に問題があったとみて捜査に乗り出し、2013年（平成25年）3月に、構造計算を担当した石川県野々市市の建築事務所社長（一級建築士）、最初に構造計算をした東京都豊島区の設計事務所社長、工事監理担当だった東京都港区の建築設計事務所の社長と設計部長（当時）を、業務上過失致死傷容疑で送検し、同年12月27日に東京地方検察庁立川支部が建築事務所社長を在宅起訴した。残る3人は、嫌疑不十分で不起訴とした。起訴された社長は、取材に対し「私の構造計算は正確。引き継ぎ前の担当者の計算が間違っていたか、ゼネコンの造り方に問題があったため崩落が起きた」と述べた。震災による建物崩落で刑事責任が問われるのは初めてである。同店は2012年（平成24年）2月24日に営業を再開した。2016年（平成28年）2月8日、東京地方裁判所立川支部は、建築事務所社長は禁錮8ヶ月・執行猶予2年の判決を受けた。公判で検察側は当初は「被告の設計ミスによって事故が発生した」との理由で告訴したものの、設計ミスが存在しないことが判明したため「構造が異なるスロープと店舗建物とのつなぎ目の強度を高める必要があったのに、（建築事務所社長）が他の建築士にわかるように伝えなかった」と訴因を変更した。弁護側は「（建築事務所社長）はつなぎ目の強度を高める設計をしており、設計図通りに施工していれば崩落しなかった」と主張し無罪を訴えていた。なお、この一審判決では建築事務所社長を有罪としたものの、不起訴になった前任の設計者の方が被告よりも責任が相当大きいと言及し、被告に長期の禁錮刑を科すと処分の均衡を失すると、判決文の中で異例の指摘を行っている。同年10月13日の東京高等裁判所判決では「（建築事務所社長）は設計内容を書面で総括責任者らに伝えており、説明義務は果たしていた。むしろ総括責任者らの側に設計内容を確認すべき義務があった」として、建築事務所社長の過失を否定し、逆転無罪となった。東京高等検察庁は10月27日に「適法な上告理由が見いだせなかった」ため、最高裁判所への上告を断念したと発表し、上告期限である翌28日0時に、無罪が確定判決となった。刑事裁判では実際に、建築を監督した工事監理担当の建築士が不起訴となり「（建築事務所社長）が他の建築士に設計変更内容を伝達したか」のみが争点となったため「なぜ設計図通りに施工されずに欠陥建築が出来上がったのか」は全く未解明のままであり、被告の弁護士は控訴審判決後の会見で「検察は捜査を尽くさずに起訴すべき相手を間違えて起訴した。訴因変更した段階で捜査をやり直すべきだった」と述べている。その後、検察は不起訴処分となっていた設計責任者ら3人の建築士に対して異例となる再捜査を行ったものの、起訴しても公判を維持することが困難と判断し2017年7月18日に嫌疑不十分で捜査打ち切りを発表。構造が不適切な建築物が原因で死者が出たにもかかわらず、原因も判明しないまま、誰も刑事責任を取らずに捜査が終了するという結果となった。