W czerwcu 1441 roku księżna pojawiła się w Londynie i została aresztowana pod zarzutem czarów wraz ze wspólnikami Southwellem, Bolingbrokem i Johnem Home (spowiednikiem Eleanor), których osadzono pod zarzutami nekromancji, przepowiadania przyszłości króla i jego krewnych, a także (co nie zostało potwierdzone) praktyk trucicielskich. W trakcie procesu ustalono, że korzystała z usług Margery Jourdemayne, Thomasa Southwella i Rogera Bolingbroke w czasie gdy Henryk VI cierpiał na zagrażającą jego życiu chorobę od lipca do połowy sierpnia 1441 roku.
Eleanor nie przyznała się do większości zarzutów poza jednym – przyznała się do korzystania z usług niejakiej Margery Jourdemayne, która zasłynęła jako „Wiedźma z Eye”. Według zeznań księżnej, Margery miała jej dostarczać napoje, dzięki którym księżna mogłaby zajść w ciążę. Izba sędziowska uznała Eleanor i innych za winnych zarzucanych im czynów – Southwell zginął w czasie tortur w Tower, Bolingbroke został powieszony, wypatroszony i poćwiartowany, a Jourdemayne spalono na stosie. Księżna Glouncester została skazana na publiczną pokutę w Londynie, rozwód z mężem i dożywotnie odosobnienie. W 1442 roku Eleanor została uwięziona w zamku w Chester, skąd przeniesiono ją w rok później do zamku Kenilworth.