Лаваль был приговорён к смертной казни через расстрел. В утро приведения приговора в исполнение, 15 октября 1945 года, Лаваль пытался покончить с собой, выпив яд (цианистый калий), ампулу с которым он долгое время носил зашитой в полу пиджака. Он объяснил это нежеланием, чтобы французские солдаты совершили «преступление», убивая его. Генеральный прокурор, явившийся в камеру объявить Лавалю о казни, нашел его в бессознательном состоянии. Однако поскольку от времени яд выдохся, ему сделали несколько промываний желудка. После того, как Лаваль пришёл в сознание, он был расстрелян. Он умер с возгласом: «Да здравствует Франция!». Был похоронен в общей могиле на кладбище Тье. 15 ноября семья получила разрешение перезахоронить Лаваля на кладбище Монпарнас.