陈公博虽出任立法院长、上海市长要职，但据时人记载，“他在汪政权时代一切的趋于消极，而起甘于逸乐，不能不说他是在不得已中以醇酒妇人来忘其当前的苦闷”。
1944年，汪精卫旧创复发，于日本医院一命呜呼，陈公博任伪国民政府代主席。时日本已行将败亡，伪政权已经“忽喇喇大厦将倾”了。
继任后，陈公博自己也说，“所谓人亡政息，我继承这个烂摊子，是办理收场，而不是继续演出的”。
日本无条件投降后，陈公博仓惶出逃日本，随后被引渡回国收监。在被押回国的飞机上，陈公博作诗，有“东南天幸山河在，一笑飞回作楚囚”之句。当年汪精卫刺杀摄政王后亦作“不辞作楚囚”，而时空转辗，语句虽相近，其意相差可谓远矣。
1946年4月12日，江苏高等法院对陈公博作终审判决。“其时观众云集”，“中央摄影场预在庭上装置的炭精灯，此时电光大明，照耀全场”。法官孙鸿霖宣读判决主文，判决死刑。陈公博当庭声称，“无容再申请复判，我对此毫无怨意”。
6月3日，苏州狮子口监狱院内，陈公博向陈璧君和褚民谊道别后，行抵刑场。
他刚走到场地中间，法警在后举枪便射，子弹穿脑而出，陈公博扑倒在地，血汩汩地流了一地。
在等待行刑期间，陈公博作长诗一首，最后两句为“功罪与是非，何必待后史”。而历史学家唐德刚先生在《高陶事件始末》序中评论，“这群边缘政客，在抗战阵营之中，代表性实在太小了，一意孤行，误国误己，怎能不沦入汉奸之列呢？但是这杯致命的毒酒，正如陶公（陶希圣）所说，他只喝了半杯，便狠命地吐出了。陈公博、梅思平等，则呷而不吐，最后只有被押上法场，枪毙了事。其智可及也，其愚不可及也。岂不可叹？”