1946年4月4日下午，苏州的江苏高等法院首次开庭审讯陈公博。法院发出旁听证280张，审判时却来了500多人，原定下午两点半开庭，可是刚过正午就挤得人满为患。法院临时决定，把法庭的长窗全部卸除，使旁听席一直可以延展到窗外的石阶之上。
身穿灰布长衫，手上拿着厚厚一摞自白书的陈公博，在法警押解下来到法庭，有种说不出的滋味。“似乎民众都把我看作动物园里的一种奇异的动物。想到以前我巡视到各地的时候，民众夹道欢呼，一样的人山人海，只是情景完全不同。”其实陈公博还是陈公博，为什么一个人的态度要变得如此厉害？
检察官高声朗读起诉书，列举陈公博的十大罪名。陈公博对十大罪名一一辩驳，大致如下：
第一条罪名，“缔结密约，辱国丧权”。我反对中日基本条约，路人皆知。汪先生叫我参加讨论，我坚持不肯，如果我参加讨论，那么签订以后，我再不好反对。我要保留我反对的地位，所以不肯参加。因此缔约根本扯不上我。
第二条罪名，“搜索物资，供给敌人”。南京政府为争取物资和日本苦斗，不是搜索物资、供给敌人，而是争取物资，反抗敌人。
第三条罪名，“发行伪币、扰乱金融”。发行中储券的最大目的是在抵制日本军票。日军发行的军票完全没有准备基金，把几种物资统制起来，非用军票不能购买，借此抬高军票价值，因此影响其他物价，一月数涨，民不聊生。南京曾经和日本经过几多艰难交涉，才能发行中储券。经中储券发行之后，一个时期物价稍告安定，这也是一种事实。
第四条罪名，“认贼作父，宣言参战”。为什么南京要参战呢？因为日本在太平洋战争后，在中国搜集物资，供给军用，毫无止境，南京政府不能过问，而人民痛苦不能申诉。因此南京为欲保存中国的元气，争回物资，除了利用参战以外，没有好法。而且用参战的名义，可以要求收回租界，可以要求撤销治外法权。南京自参战以后，没有出过一兵一卒参加太平洋战争，也绝不肯出过一兵一卒和重庆作战，这都是不争的事实。
第五条罪名，“抽集壮丁，为敌服役”。我可以断然答复：南京政府不但绝无此意，也无其事。我从未听到南京政府替日本征集壮丁，运至南洋训练，参加作战。我没有下过这样的命令，汪先生也没有下过这样的命令，纯粹浮言。
第六条罪名，“公卖鸦片，毒化人民”。南京对鸦片尤其厌恶，曾处置贩者多人以极刑，这又是在档案及报章可以查考的。如果以公卖鸦片、毒化人民为南京的罪状，实在无稽之谈。
第七条罪名，“改编教材，实施奴化教育”。我不是管教育的主官，我本可以不必多说了。但据我所闻，教科书的改编是在维新政府时代，而不是在还都的南京政府时代。南京政府还都后认为不满，又须重加增改，并且教育部和当时所谓兴亚院起了极厉害的冲突。如果以改编教材、实施奴化教育为我罪状，又适得其反了。
第八条罪名，“托词清乡，残害志士”。当时人民实在痛苦不堪，农村对省政府要纳税，对新四军要纳税，对土匪要纳税，非常痛苦，因此南京才有发起清乡之举。目的是让人民安居乐业，消除苦痛。
第九条罪名，“官吏贪污，政以贿成”。我最厌恶发国难财，同时更痛恶人发和平财。在别的地方我不敢说，若在京沪两地，说我贪婪，法院可以随便抓一路人问问，恐怕没有一个不失笑的。
第十条罪名，“收编伪军，祸国殃民”。如果当初不收编军队，不但苏北全局沦于共军手中，恐怕江南亦受共军的蹂躏。这是一种事实，希望大家作一个公平的判断。
陈公博接着论辩：“我看起诉书各点，很多臆测之词……其实有许多不是我的事，或者是我连知都不知道的事，或者为绝无其事，也罗织起来。自白书中常有一事，不引全文，而只截取一段。因此我认为起诉书很多是徒快口舌的文章，而不是根据事实的起诉……”
此时会场上一片嘘声，审判长不得不摇铃以求肃静。
陈公博凝视着审判官：“不过，汪先生在时，我是辅佐汪先生一个人，在汪先生死后，我名义上是负军事、政治的全责，那就够判重罪，其实不必苦苦要罗织成十大罪状……本案说复杂是太复杂了，说简单也太简单，因此请法庭随便怎么判，我决定不再申辩、上诉了。”
接下来，法院指定的辩护律师又为他进行了辩护。整个庭审进行了六个小时，到晚上八点半才结束。
陈公博日记记载：“身体疲乏得厉害，回到狱房里，就横卧在榻上。”
4月12日，江苏高等法院刑事第一庭即将宣告判决结果。虽然开庭时间是下午四点，但午后一点，旁听席上已经人满为患。法庭不得不临时增加座位。三时一刻，江苏高等法院派出武装法警6名，前往看守所提陈公博到庭审判。
那天陈公博穿青灰色花条呢夹袍，黑皮鞋，戴船形帽，神情非常镇静。三时五十分押解到院，四时整宣布开庭。(www.xing528.com)
审判长孙鸿霖宣读判决主文：“被告陈公博，因汉奸案件，本院判决如下：陈公博通谋敌国，匿谋反抗本国，处死刑，褫夺公权终身。全部财产除酌留家属必需生活费外没收……”
陈公博听完判决主文，神色依然不变。审判长接着宣读判决理由，约五分钟便匆匆结束。
审判长孙鸿霖告诉陈公博：“如不服判决，可向最高法院声请复判。”陈公博说：“刚刚听到判决理由，对我的答辩书，虽未采信，毕竟是采用了，应该向庭上表示感谢。况且上次开庭时，还容许我宣读自白书与答辩两小时之久，而事后还在报上公布，我的希望已达到，就不需要再声请复判了。法院所以判我死罪，是为了我的地位关系，也是审判长的责任关系，我对此毫无怨言。本来我回国受审，就是要表示出我束身以为伏法的典范……”
但是，陈妻李励庄不甘心，声请复判。李励庄不是滞留日本了吗？何时归国的呢？
李励庄滞留日本没几天就被遣送回国，也被关押在南京的宪兵司令部看守所，后来亦被关押在宁海路25号看守所。1946年4月20日，即陈公博被判死刑后，李励庄不服判决，申请复判。理由有四，一是本案之审判，匆匆六小时而终结，关于本案的关键及有利于被告之事实、证据均未能调查清楚，在被告始终反对汪精卫之离渝而终随汪离渝，始终反对汪之组府而终出任要职。此中委婉曲折之内幕若不明了，则本案真实内容无由大白，而被告之苦心孤诣亦无由表现。其中提到戴笠曾派军统徐天深与陈公博联系，戴笠给陈公博的具体任务：掩护地下工作人员；保护电台；详报汪精卫与日方所订密约内容和交涉经过。由此，陈公博应该是拥护党国，拥护蒋主席始终不渝的。二是辩护律师形同虚设。三是科刑不当。四是《自首条例》未予援用。请江苏高等法院转呈最高法院。
5月16日，最高法院特等刑事宣判三十五年度京特复第一二九号下达，主文为：
“原判决核准。”
6月2日，江苏高等法院将陈公博、陈璧君、褚民谊三人，由看守所移送相门桥附近狮子口江苏第三监狱。陈公博明白，进了狮子口，哪有生还之理？
6月3日上午，是陈公博最后的日子。八点半，苏州狮子口江苏第三监狱的囚房放风了，犯人们都在外面散步和聊天。陈公博虽然知道死期已不远，但怎样也料不到执行的命令会来得如此之快。此时，他正在书写一副对联：大海有真能容之量，明月以不常满为心。
寄望于当局能放宽气度，宽容自己不是“民族罪人”；或者政府对“汉奸”分子要像大海，有能容百川之博大胸怀。
当陈公博这副对联写得只剩下最后三个字时，发现身后有几名法警立在那里，因为狱室中平时绝没有法警会进入，他明白这是怎么一回事了。他笑着问法警：“是不是来提我执行了？”法警们竟然不好意思承认。于是陈公博又说：“请劳驾再等几分钟，让我先把这对联写完了吧。”他继续写了最后三个字，一掷笔，起身向法警说：“对不起，再请稍候，等我收拾一下吧！”他取出一支烟，点上了火，一边抽烟，一边把自己的东西略一整理，又换了一身干净的衣服，外面套上一件蓝布大褂。忽然他有些踌躇，终于取了一把小茶壶，双手捧着，来到陈璧君的牢门外。陈公博向陈璧君深深鞠了一躬，叫了一声：“汪夫人，我来向你道别，请恕我先去了，请夫人保重！我可以有面目见汪先生于地下了。”
陈璧君是个从来不哭的女汉子，就连汪精卫死都没有哭泣，此时只觉五内俱摧，“哇”的一声竟哭了出来。
隔着铁栏杆，陈公博将茶壶递进去，说：“夫人，这是我的旧物，牢中身无长物，留它给夫人做个纪念吧。”
刑场就在第三监狱里面。江苏高等法院的检察官、书记官早已坐候在那里，公案前放了一张小桌，一把椅子，上面摆好了笔砚纸张。检察官照例向陈公博问了姓名、年龄和籍贯，告诉他：“今天已接命令执行，你还有什么遗书？”陈公博说要写遗书，于是就坐在小桌旁边，先写了一封给家属的，还有一封是写给蒋介石的。两封遗书写得都很长，时近中午，他给蒋介石的信还未写完，其中有“悬悬放不下的还是一个共产党问题，因为这个问题，关系到国家前途，关系到党的前途，更关系到先生的前途……”
突然，陈公博看了一下手腕上的手表，叹道：“死则死耳，当局自有成竹在胸，写了也未必有用，不如不写吧！”
他放下笔起身向法官说：“我不再耽搁你们用膳的时间，我死后，遗书请代交家属，现在就去吧！”说完，伸手与监刑官、书记官等握手道别。
陈公博回头笑着对行刑的法警说：“兄弟，感谢你送我走，请多帮忙，为我做得干净些。”
刚走到刑场的一半，法警就从他脑后直接开枪，子弹从前面穿出，陈公博扑倒在地，血涌出来，流了一地。过了几分钟，才气绝身亡。
纵观陈公博的一生，从革命党变为共产党，又因一些危险和挫折放弃革命理想，投靠了有升迁前途的国民党。在汪精卫的提携下，成为汪精卫核心圈重要干将，在抗战中虽然开始不同意与日本合作，但禁不住汪精卫的反复劝说，为了哥们儿义气，最终放弃了民族利益和国家立场，落水成为汪精卫死后最大的汉奸卖国贼。抗战胜利后接受法庭的审判，由于他是头号汉奸卖国贼，无论有理无理，最后被宣判死刑，是他罪有应得的下场。
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