直到京城不久，多疑的崇祯皇帝让锦衣卫把孙元化抓到京师镇抚司的大牢。

余应桂、李梦辰、路振飞等人陷害孙元化，他们炮制了不少孙元化造反的证据。

孙元化在狱中曾遭严刑，他有口难辩。

几天前，崇祯皇帝以祸乱之首判处孙元化死罪。

历史上，孙元化的部下余大成、宋光兰、王征等人被戍边充军，崇祯五年七月二十三日（1632年9月7日），孙元化和张焘同被处死，孙元化在京城西大街