Dirlewanger selv ble satt i alliert fangenskap. Han ble slått og torturert av polske fangevoktere i fengselet i Altshausen og døde av disse skadene 5. juni 1945. Han ble begravet 19. juni 1945. Det gikk lenge rykter om at han hadde rømt fra fengselet, men disse ryktene ble avkreftet etter obduksjon av levningene, ifølge en obduksjonsrapport datert 24. oktober 1960.