В сентябре 1941 года Карл Кох был назначен комендантом Майданека, но спустя менее чем год, в июле 1942 года, отстранён от должности по обвинению в коррупции. В 1943 году супруги Кох были арестованы СС. Также выяснилось, что Кох болел сифилисом, затем вылечился, и тщательно скрывал этот факт, а лечивший Коха от сифилиса врач Вальтер Кремер (нем. Walter Krämer) и его помощник были убиты. Коху были предъявлены обвинения в убийстве Кремера и помощника, которые он совершил, боясь огласки. В начале 1945 года Карл Кох был приговорён к смертной казни и в апреле (незадолго до вступления американских войск) был казнён в Мюнхене. Ильзу Кох оправдали, и она переселилась к родителям в Людвигсбург.
30 июня 1945 года Кох была арестована американскими войсками и в 1947 году приговорена к пожизненному заключению. Однако спустя несколько лет американский генерал Люциус Клей, военный комендант американской оккупационной зоны в Германии, освободил её, сочтя обвинения в отдании приказов о казни и изготовлении сувениров из человеческой кожи недостаточно доказанными.
Решение Клея вызвало протест со стороны общественности, поэтому в 1949 году Ильза Кох была вновь арестована и предстала перед западногерманским судом. Слушание дела началось 27 ноября 1950 года в окружном суде Аугсбурга и продолжалось 7 недель, в течение которых показания дали 250 свидетелей (в том числе 50 со стороны защиты). 15 января 1951 года была приговорена к пожизненному заключению.
1 сентября 1967 года Кох покончила жизнь самоубийством, повесившись в камере тюрьмы баварского города Айхах.