Уже через три дня, 30 мая 1941 года, Э.Г. Шахт был арестован, как германский шпион и участник антисоветского военного заговора. 31 июля 1941 года была арестована Эмма Фишер, жена Шахта, которой также было предъявлено обвинение в участии в шпионской деятельности.
После ареста Э.Г. Шахт содержался на Лубянке. Ему было предъявлено обвинение по 58-й статье, сразу по трем пунктам: пункт 1 «б» — измена Родине, пункт 6 — шпионаж и пункт 11 — те же действия, совершенные в составе организации. Следствие добивалось от Шахта признания своей личной вины и выдачи имен «сообщников». Началась бесконечная череда допросов: 2 июня он длился 5 часов, 4 июня — 18 часов, 8 июня — 12 часов. Помимо длительных допросов к Шахту были применены всевозможные методы давления: лишение сна, избиения, пытки. Эрнст Генрихович категорически отрицал все предъявляемые обвинения.
В июле 1941 года Шахта вместе с группой других арестованных военачальников привезли в г. Энгельс, столицу АССР Немцев Поволжья. Допросы и избиения продолжились. Шахт по-прежнему все отрицал. Но бесконечные пытки в конце концов ломают даже самых стойких и мужественных. 25 декабря 1941 года Э.Г. Шахт признал себя виновным и все подписал.
29 января 1942 года народный комиссар внутренних дел СССР Л.П. Берия направил И.В. Сталину список 46 арестованных, «числящихся за НКВД СССР». В нем находились 17 генералов и некоторые крупные работники обороной промышленности, арестованные в мае — июне 1941 года. Все они обвинялись во вредительстве и заговоре. Вождь наложил короткую и емкую резолюцию: «Расстрелять всех поименованных в списке. И. Сталин».
Под № 14 в списке значился генерал-майор авиации Шахт Эрнст Генрихович: «Уличается, как германский шпион показаниями Линде, Втанд (от показаний отказались) и Левина. Показаниями Юсупова уличается, как участник антисоветского военного заговора. Сознался, что с 1922 года являлся немецким шпионом. С 1936 года членом антисоветского военного заговора. Связан с немецкими агентами Мейером, Фон-Волье и Мундт. Передавал немцам шпионские сведения о советском самолетостроении. По заговору был связан с Лавровым и Гайдукевичем»{9}.
По приговору Особого совещания при НКВД СССР от 13 февраля 1942 года генерал-майор авиации Шахт Эрнст Генрихович был расстрелян 23 февраля 1942 года. Позднее, 15 мая 1942 года, была расстреляна и его жена Э. Фишер, так и не признавшая ничего из того, в чем ее обвиняли.
26 ноября 1955 года определением Военной коллегии Верховного Суда СССР Герой Советского Союза генерал-майор авиации Эрнст Генрихович Шахт был посмертно реабилитирован за отсутствием в его действиях состава преступления. 2 апреля 1960 года Указом Президиума Верховного Совета СССР он был восстановлен в правах и наградах. Место захоронения неизвестно.