specjalny prokurator z Nowego Jorku Thomas Dewey zamierzał go oskarżyć o działalność stricte mafijną. Lepke został skazany na 14 lat i osadzony w United States Penitentiary, Leavenworth. Potem wyrok wydłużono do 30 lat. W 1940 roku wytoczono kolejny proces w sprawie morderstwa z 13 września 1936 roku, gdy ludzie Lepkego, działając na jego zlecenie, zastrzelili właściciela cukierni Josepha Rosena. Lepkego pogrążyły zeznania Abe’a Relesa, który współpracował z FBI jako informator. 30 października 1940 roku Lepkego oskarżono o zabójstwo pierwszego stopnia. Został skazany w grudniu 1941 roku, egzekucję na krześle elektrycznym wykonano 4 marca 1944 w więzieniu Sing Sing. Tego samego dnia na krześle stracono dwóch współpracowników Lepkego: Emanuela „Mendy” Weissa i Louisa Capone. Pochowany jest na Mount Hebron Cemetery we Flushing, Queens County.
Lepke w kulturze popularnej O życiu gangstera opowiadał film 1975 Lepke z Tonym Curtisem w roli tytułowej. David J. Stewart zagrał go w filmie Murder Inc. z 1960, Gene Roth i Joseph Ruskin w serialu Nietykalni, John Vivyan i Shepherd Sanders w serialu The Lawless Years.