Aresztowany przez Gestapo 13 maja 1941 r. w praskiej dzielnicy Nusle, w mieszkaniu, gdzie znajdowała się konspiracyjna radiostacja. Mašín odciągnął funkcjonariuszy Gestapo, dając pozostałym bojownikom czas na ucieczkę. Został ujęty w czasie walki, ranił kilku gestapowców. Po aresztowaniu przewieziony do szpitala wojskowego, ale po próbie ucieczki został przeniesiony do zakładu karnego. Przesłuchiwany i torturowany, nie wydał współpracowników, kilkakrotnie próbował również dokonać samobójstwa.
Stracony 30 czerwca 1942 r. Pośmiertnie awansowany do stopnia generała brygady, a w 2005 r. do stopnia generała majora.
Rodzina 18 czerwca 1929 r. ożenił się ze Zdeną Novákovą, z którą miał synów Ctirada i Josefa oraz córkę Zdenę. Jego synowie w okresie powojennym utworzyli antykomunistyczną grupę zbrojną znaną jako oddział braci Mašínów, za co ich matkę aresztowano i skazano na długoletnie więzienieMašínové stále zůstávají kontroverzní dvojicí českých moderních dějin..