后來，法院決定公審川島芳子，《民國日報》等報刊也分別刊登了公審川島芳子的消息，出于好奇心人們如潮水般地涌向法院，熱鬧的人群把法院擠得水泄不通，憲兵苦苦在門口阻攔騷動的人群。1947年2月8日上午9時，法官宣布開庭，法警撥開人群，將穿著白絨運動衣的川島芳子帶入法庭，法庭里人聲鼎沸、影機轉動。

皮膚細白、身體矮胖的川島看了一下旁聽席后，坐在被告席面對法官。接著法官起訴，大意是：金碧輝，中國人，同日本勾結指揮滿洲國軍，日華事變中為在中國建偽政權，拉攏汪精衛(wèi)并為日本當間諜，要求判死刑并出示3件證物。法官讀訴后，川島芳子進行了駁訴，并申述了己見，但最終仍被判處死刑。

1948年3月26日，各報都突出報道了大名鼎鼎的日本密探金碧輝被處死刑的消息。聞訊趕到的記者們?yōu)榱伺牡叫行态F(xiàn)場，半夜就到第一監(jiān)獄等待。到了凌晨4點，監(jiān)獄門才打開，但是，只允許3個外國記者入內采訪拍照。中午時分，川島芳子的遺體從獄里抬出，人們揭開席看時，只見她蓬頭散發(fā)，臉、脖子全涂有污泥，不像是川島芳子。

尸體很快就交日本和尚大川長老火化了。于是，群眾紛紛向法院、報社質問：為何審問時拍紀錄片，行刑神秘？為何只許外國記者入內，而中國記者被趕出現(xiàn)場？為何將面部搞成血泥難辨？為何行刑后封閉現(xiàn)場？在人們的責問聲中，監(jiān)獄一位女看守向人們展示了川島行刑后的照片，算作了交代，但這些做法，并沒有消除人們對川島芳子神秘之死的疑問。