Diels ble arrestert og internert 3. mai 1945. Fra høsten 1945 til sommeren 1947 var han et av vitnene under Nürnbergprosessen. Under prosessen mot Göring og de andre topplederne satt ikke Diels arrestert, men ble innkvartert relativt bekvemt i en forstadsvilla. Da Robert Kempner avhørte Göring ble Göring tydelig nervøs og urolig da Diels ble nevnt, trolig fordi Diels satt på kompromitterende informasjon om Göring. Kempner og Diels hadde arbeidet samme i det prøyssiske innenriksdepartementet før andre verdenskrig. Det var trolig Diels som hadde fått Kempner løslatt fra konsentrasjonsleir i 1936. I 1945 var rollene byttet om og Diels var tjent med å bistå amerikanerne og Kempner mot sin tidligere sjef Göring. I 1949 publiserte han selvbiografien .