Starkweather déclara que Fugate était la personne à la gachette la plus facile (most trigger happy person) qu’il ait jamais rencontrée. La voiture du vendeur avait une pédale de frein d’urgence, ce qui était nouveau pour Starkweather. Alors qu’il essayait de s’en aller, la voiture cala. Il essayait de redémarrer la voiture lorsqu'un automobiliste s’arrêta pour les aider. Starkweather le menaça avec son fusil et une bagarre éclata. Un shérif adjoint arriva sur la scène à ce moment. Fugate courut vers lui, en criant "C’est Starkweather! Il va me tuer!" (It's Starkweather! He's going to kill me!). Starkweather essaya d’échapper à la police, en roulant à plus de 160 kilomètres à l’heure. Une balle transperça le pare-brise et du verre coupa Starkweather, suffisamment pour provoquer un saignement. Il s'arrêta alors et se rendit. Le shérif Earl Heflin dit "Il croyait qu’il saignait à mort. C’est pourquoi il s'est arrêté. Cela montre quel poltron il est." (He thought he was bleeding to death. That's why he stopped. That's the kind of yellow son of a bitch he is.).

Starkweather et Fugate furent arrêtés à Douglas.

Procès et exécution

Tout d'abord, Starkweather déclara qu'il avait kidnappé Fugate et qu'elle n’avait rien à voir avec les meurtres. Cependant, il changea de version à plusieurs reprises, témoignant à son procès qu’elle était une complice consentante. Fugate a toujours maintenu qu’il la tenait en otage en menaçant de tuer sa famille, affirmant qu'elle ignorait qu’ils étaient déjà morts. Le juge Harry A. Spencer ne crut jamais que Fugate eut été retenue en otage par Starkweather, compte tenu du fait qu'elle avait eu de nombreuses occasions de s'échapper. Charles Starkweather fut condamné à mort pour le meurtre de Robert Jensen, le seul pour lequel il fut jugé. Fugate fut condamnée à la détention à vie.