Ilse Koch strávila poslední měsíce před koncem války v Ludwigsburgu, kde žila část její rodiny. Kvůli jejímu životnímu stylu, který se vyznačoval sexuálními a alkoholovými excesy, se jí příbuzní snažili odebrat děti z péče. Vzhledem k válečným zmatkům se tak ale stalo až poté, co ji koncem června 1945 zatkly americké úřady. Ilse Koch byla poté souzena v buchenwaldském procesu, který začal 11. dubna 1947 v internačním táboře Dachau, tedy v místě, které až do konce dubna 1945 fungovalo jako koncentrační tábor Dachau. Z 31 obžalovaných, Ilse Koch byla jedinou ženou.