1947年4月，人民解放军围攻孙殿英驻防的汤阴城，孙殿英认为自己兵强马壮，拒绝投降，最终于5月1日城破被擒。同时解放军从孙殿英的随从身上还搜到了一柄三国时期赵云使用过的剑，据说这是孙殿英最喜欢的宝贝，一直让随从戴带在身边。
孙殿英在押期间，由于他在抗日战争前期的功劳，军法处对他十分优待，甚至为他安排了一位卫士照顾他的生活。但孙殿英由于长期吸食鸦片，患上了"烟后痢"，这种病在当时无法治愈。为了挽救他的生命，军法处的战士甚至不惜重金到蒋管区购买鸦片，采用逐步减量的方法戒除孙殿英几十年的鸦片瘾。
最终，孙殿英由于中毒太深，病情持续加重，于1947年9月30日离开了人世，时年63岁。东陵大盗孙殿英的一生就这样结束了，孙殿英死后，军法处为其备来棺木，将其埋葬。
