Надо признать, расчет опытных английских следователей оказался правильным. Позднее, уже находясь в ГДР, сам Фукс скажет: он сделал роковую ошибку, когда на прямой вопрос своего друга, заместителя директора атомного центра Скиннера, дал невразумительный ответ, из которого можно было сделать вывод о его, Фукса, сотрудничестве с советской разведкой.
Свою ошибку агент объяснил тем, что под влиянием допросов и предъявляемых улик он находился в шоковом состоянии. Кроме того, как рассказал сам Фукс, в ходе допросов он пришел к выводу, что Голд выдал его. Об этом свидетельствовал не только предъявленный план Санта-Фе, который он передал Голду, но и показанные ему фотографии и фильм. На некоторых снимках Голд был сосредоточенным, напряженно думающим. По мнению Фукса, эти фото сделаны до предательства. На других же фотографиях он выглядел расслабленным, спокойным, довольным, что, по мнению ученого, означало, что эти снимки появились уже после того, как он во всем признался ФБР.
Находясь в крайне тяжелом психическом состоянии и твердо считая, что Голд его выдал, Фукс после мучительных колебаний решил признаться.
На встрече со Скардоном 13 января 1950 г. Фукс заявил, что он передавал Советскому Союзу секретные материалы по атомной бомбе. Затем он рассказал, каким образом и что именно за материалы вручил советской разведке в 1942–1943 годах в Англии, 1944–1945 годах в США и в 1947–1949 годах снова в Англии. Фукс показал, что секретную информацию он передавал лицам, подлинные имена которых ему были неизвестны. В Соединенных Штатах он вручал материалы человеку, которого опознал на одной из показанных ему фотографий. Называл его «Раймондом». По внешнему описанию, сообщенному Фуксом, английская контрразведка определила, что в 1942–1943 годах он передавал секретные материалы Урсуле Кучинской. Кто с ним поддерживал контакт в 1947–1949 годах, МИ-5 установить не удалось.
После письменного признания 2 февраля 1950 г. Клауса Фукса арестовали.
3 февраля в лондонском городском суде в присутствии нескольких человек прокурор Хэмфрис предъявил Фуксу обвинение в том, что между 1943 и 1947 годами он по крайней мере четыре раза передал неизвестному лицу информацию, касающуюся секретных атомных исследований, которая могла быть полезной противнику. В своей речи служитель закона сделал обзор жизненной деятельности ученого. Он отметил, что Фукс был одним из самых блестящих физиков-теоретиков нашего времени и в силу этого привлекался к самым секретным работам по созданию атомной бомбы. На своих руководителей производил впечатление тем, что строго соблюдал все правила безопасности. Но оказалось, что в душе он был безраздельно предан коммунизму. Он систематически в течение долгого времени передавал Советскому Союзу секретную информацию самой высокой ценности. По словам прокурора, преднамеренное предательство Фукс совершал не ради денег, а потому, что был предан идеям коммунизма.