2003年7月22日，海珊的兩個兒子烏代和庫賽被美軍擊斃；12月13日伊拉克時間晚上八時，他在家鄉提克里特被捕。經過一次迅速的DNA測試，確定是海珊本人。2004年1月10日，美國正式宣布根據日內瓦公約確定海珊為戰俘，並獲得戰俘待遇和權利。2004年6月30日，美軍向伊拉克臨時政府移交了海珊和前政權的11名高官的司法羈押權，但仍由美軍負責看守，並宣布，海珊不再是戰俘的身份，同一天伊拉克臨時政府司法部門正式宣布逮捕海珊?海珊。7月1日，伊臨時政府特別法庭（the Iraqi Special Tribunal）進行了海珊的第一次聆訊，法官對其宣讀了控告書，海珊拒絕承認有罪並拒絕在法庭文件上簽字。海珊的辯護律師並未出席第一次聆訊，海珊的第一任妻子隨後僱用了一個國際律師團為他辯護。隨後法庭的現場錄像向公眾公布。漫長的審理過程，持續到了2006年。11月5日，伊拉克高等法庭宣布對杜賈爾村案的判決結果，海珊被判絞刑，罪名是謀殺和反人類罪。海珊表示願意為伊拉克犧牲成為烈士，他呼籲伊拉克人民團結起來，共同反抗美國侵略。12月26日，伊拉克上訴法庭維持下級法院判決，宣布海珊的審判程序已經完成，不得再提起上訴。12月27日，海珊手下的阿拉伯復興社會黨發表聲明警告，如果海珊被處以絞刑，復興社會黨將報復美國。聲明稱美國應為海珊絞刑負責，因為決策者是美國，而不是伊拉克「傀儡」政府。2006年12月30日伊拉克當地時間早上六點多，海珊在巴格達北部、一個被美國稱為「公義營」的秘密地點問絞，行刑者均包起頭部，過程全被錄影，行刑者先向海珊宣布罪名，並準備向他戴上頭套，海珊拒絕，表示不要帶著頭套行刑；當地電視台在數小時後播出部分片段，但不公開發表執行死刑時的畫面。海珊死後，電視台隨後播出國歌，附上「海珊被處決標誌伊拉克黑暗歷史終結」的字幕，隨後，當地電視台亦播出海珊行刑片段及死後被布袋包起的遺體。行刑當天是伊斯蘭最神聖節日宰牲節的第一天，此一舉動引起阿拉伯世界不滿。