Etter Madrids fall til nasjonalistene 28. mars 1939 ble Besteiro arrestert av francoiststyrker. 8. juli ble han dømt av en krigsrettsdomstol til livsvarig fengsel. Han ble først sendt til Monasterio de Dueñas, hvor han ble til slutten av august 1939, og så til fengselet i Carmona, hvor han døde det følgende året.