10 января 1949 года директор британского Научно-исследовательского атомного центра Дж. Кокрофт по указанию контрразведки уволил К. Фукса с работы. Это нанесло сильный удар по самолюбию ученого, его моральным установкам и принципам, надломило его волю. 13 января 1950 года он заявил, что передавал Советскому Союзу секретные материалы.
Суд над Клаусом Фуксом состоялся 1 марта 1950 года в Центральном уголовном суде Олд Бейли. Фуксу грозила смертная казнь. Он знал это, сознательно рисковал жизнью и был готов к такому финалу. Но учитывая то, что Советский Союз в годы Второй мировой войны был союзником Великобритании, судьи приговорили К. Фукса к 14 годам тюремного заключения за «разглашение секретной информации в период с 1943 по 1947 год». То есть за нарушение Акта о государственных секретах.
То, что К. Фукс сотрудничал с советской военной разведкой с августа 1941 по октябрь 1943 года, британской контрразведке установить так и не удалось.
Клаус Фукс находился в тюрьме девять с половиной лет. 24 июня 1959 года он был досрочно освобожден из тюремного заключения и, покинув Великобританию, вылетел в ГДР. Ему было 48 лет, когда он был назначен заместителем директора германского Института ядерной физики. Он также стал профессором Высшей технической школы. В 1972 году К. Фукса избрали членом Академии наук ГДР. В 1975 году он стал лауреатом Государственной премии первой степени за работы в области ядерной физики.
Закоренелый холостяк К. Фукс женился в ГДР. Его супругой стала Грета Кейлсон, которую он звал Маргаритой. С ней он познакомился в Париже еще в 1933 году, когда был членом антифашистского комитета. Во время Второй мировой войны Грета работала в Москве. После войны, проживая в Берлине, она продолжала активно заниматься партийной работой, отвечала за международные связи в ЦК Социалистической единой партии Германии. В 1959 году она встречала Клауса Фукса с букетом красных гвоздик в берлинском аэропорту. Все эти годы, то есть более четверти века, Клаус Фукс и Грета Кейлсон помнили друг о друге.
Проживая в Дрездене, К. Фукс часто бывал в Берлине, где иногда встречался с Урсулой Кучински. Она стала писателем, автором нескольких автобиографических книг, в которых, правда, не было ни одной строки о том, как они встречались в пригородах Бирмингема.
В 2000 году в связи с 55-й годовщиной Победы советского народа в Великой Отечественной войне над фашистской Германией президент Российской Федерации В. В. Путин подписал указ о награждении Урсулы Кучински, «суперагента военной разведки», орденом Дружбы народов.