I november 1942 forlot Thomas sin stilling i forsvarets kontor for økonomi og våpen. Albert Speer og hans forsvarsministerium hadde i mellomtiden overtatt nesten all kompetanse knyttet til våpenproblemer. Etter det mislykkede forsøket på å ta Hitlers liv i Wolfsschanze i Østpreussen den 20. juli 1944, ble alle de gamle planene fra 1938 til 1939 funnet. Dette funnet førte til arrestasjon av Thomas den 11. oktober 1944 og etterfølgende opphold i konsentrasjonsleirene Flossenbürg og Dachau. I slutten av april 1945 ble han overført til Tyrol sammen med ca. 140 andre prominente innsatte, hvor SS forlot fangene bak. De ble løslatt av USAs 5. armé den 5. mai 1945.