1995年12月21日午前、木村は収監先の名古屋拘置所にて、法務省（法務大臣：宮澤弘）の発した死刑執行命令により、死刑を執行された。45歳没。同日には東京拘置所・福岡拘置所でも、それぞれ1人ずつ死刑囚に対し、刑が執行された。木村の処刑を知ったA子の父親は、『中日新聞』記者に対し「もっと早く執行すべきだった」「死刑廃止論は出鱈目だ。死刑制度がある以上、死刑は確定から速やかに執行すべきだ」と思いを吐露した。その上で、成人式の時に買った振袖などを処分した以外、娘の部屋は事件当時のまま、趣味の登山用品も大切に保管していることについて触れ「娘が生きていれば、今頃は孫を連れて遊びに来ていただろう」と無念の思いを語った。そして、報道陣に対しては「木村も誰かに相談していれば、娘を殺さずに済んだ。犯罪を犯せば、被害者本人だけでなく、自分や被害者の親兄弟、親類にまで物凄く迷惑がかかる。犯罪に走る前にそれを考えなければいけない。悩みを一人で考えず、誰かに相談すべきだ」と語った。一方、死刑廃止を求める市民団体「死刑廃止フォーラム inなごや」は23日、拘置所近くにある名古屋市東区白壁の名古屋聖マルコ教会で会見し、宮澤法相と名古屋拘置所長宛てに、それぞれ抗議文を送付することを明らかにした。抗議文の内容は、木村が獄外との通信を巡る訴訟を継続中だったこと、生きて償うことを願って恩赦出願中だったことを挙げた上で「これらに決着を付けずに処刑したことは、人間の尊厳への冒涜だ」「死刑によって償いの機会を永遠に奪うことがあってはならない」というものだった。教会ではこの日の午後、各地の死刑廃止運動関係者ら約70人が参列し、木村の葬儀が営まれた。
1995年（平成7年）1月12日、木村と菊田幸一（当時：明治大学教授）は、手記出版の打ち合わせのために求めた面会を拒否されたのは「外部交通権」の侵害で違法だと訴え、国を相手に150万円の損害賠償を求める訴えを東京地裁に起こした。訴状によれば、菊田らは前年（1994年）8月、木村の手記出版準備のため、収監先の名古屋拘置所を訪問したが、拘置所長は「死刑囚の面会は家族・弁護士に限られる」として、菊田らの面会申し込みを拒否した。手記は、編集者が削除した部分などについて、木村の完全な同意を得られないまま、インパクト出版会から、『本当の自分を生きたい』のタイトルで1月に出版された。当初は木村・菊田と他1人の計3人が原告だったが、その後、木村の死刑が執行されたため、原告は菊田ら2人となった。東京地裁（市村陽典裁判長）は2000年（平成12年）1月28日の判決公判で、「死刑確定者の心情安定などの観点から、面会を拒否した拘置所長の判断に違法な点はない」と指摘し、菊田らの請求を棄却する判決を言い渡した。
1993年（平成5年）9月10日、木村は恩赦減刑を求め、収監先の名古屋拘置所長宛てに恩赦を出願した。出願の理由は「本人の性格、犯行後の状況などから、恩赦が相当である」というもので、木村が自ら半生を綴った上申書、また被害者遺族の感情を考慮して投函していなかったが、A子の父親宛ての謝罪の手紙などを添付した、240ページ余りの出願所で、深い反省を強調したものだった。関係者によれば、木村は「なぜ事件を起こしたのかを明らかにしながら、生きて罪を償いたい」と考え、最高裁判決確定直後から、恩赦出願準備を進めてきたという。
1987年（昭和62年）6月26日までに、最高裁判所第一小法廷（大内恒夫裁判長）は、木村への上告審判決公判を7月9日午前10時半から開廷することを指定し、関係者に通知した。7月9日、最高裁第一小法廷（大内恒夫裁判長）は、一・二審の死刑判決を支持し、木村の上告を棄却する判決を言い渡した。これにより、木村の死刑判決が確定することとなった。木村とその弁護団はこの判決を不服として、本来は字句・計算の間違いなどを訂正するのに用いる判決訂正申立書を、犯行の事実認定のうち、情状に関する事実誤認・死刑制度の是非について、これまでと同じ主張をまとめた上で、最高裁第一小法廷（大内恒夫裁判長）に提出し、死刑判決の破棄を訴えた。しかしこの申し立ては8月6日までに棄却決定がなされたため、木村の死刑判決が確定した。身代金目的誘拐殺人での死刑判決確定は戦後8件目だった。
熊本市二本木町生まれ。母の実家である東雲桜中島家で生まれる。1955年に兵庫県西宮市立高木小学校に転校。1956年にABC朝日放送児童劇団に入団、教育番組『子供の教室』（大阪テレビ放送）にレギュラーとして出演。1958年に芦屋女子学園中等部に入学、芦屋女子中学校・高等学校卒業。1961年、高校1年の時に父・森雅之と会い、認知を受ける。1964年に日本大学藝術学部演劇科に特待生として入学、同時に文学座附属演劇研究所に入所。大学は1965年に中退、1966年に文学座研究生、1971年には文学座座員になり、この間、初めて主役に抜擢（ばってき）された『黄金の頭』（1968年）、『聖グレゴリーの殉教』（1972年）などの舞台に立つ。この間、1970年、ドキュメンタリー映画監督・布川徹郎と結婚。1972年に離婚。1973年、文学座を退座。アングラ演劇、前衛演劇の世界へ活動の場を移す。1973年「演劇センター68/71（黒テント）」の『シュールレアリズム宣言』に客演、同年『さよならマックス』から「黒テント」の正式メンバーとして参加、『喜劇 阿倍定』（1973年／作・演 佐藤信）、『キネマと探偵』（1975年／作・演 佐藤信）に出演。その後、1978年に芥正彦と「ホモフィクタスACT&AOI劇団」を結成、旗上げ公演『悲劇天皇祐仁』（作・演 芥正彦）、『浄められた夜』（1984年）などを上演。映画女優としては、初出演は1969年の『若者はゆく -続若者たち-』。1973年『ためいき』から日活ロマンポルノに次々と出演。滋賀銀行巨額横領事件を題材とした主演作『OL日記 濡れた札束』（加藤彰監督）などがあり、日活ではないが大島渚監督の『愛のコリーダ』の吉蔵の妻役も成人映画の代表作である。独立系ピンク映画にも多数出演している。他には『道』、『吉原炎上』、『郷愁』、『四万十川』などに出演。1988年に自ら手がけたプロデュース公演『川島芳子伝 終の栖、仮の宿』（岸田理生 作・演）で主演。第一線での芸能活動続行も晩年に子宮頸癌発覚。闘病するも、1991年5月16日に母・梅香ふみ子を残して逝去。享年45。