Wie einige behaupten, wollte Johanna jetzt in ihrer Heimat zurückkehren. Aber sie blieb. Im Kampf zog sie den Truppen stets voran. Bei einem Angriff auf Paris wagte sie sich aber zu weit vor. Sie wurde abermals verwundet. Auch hierdurch noch nicht vorsichtiger gemacht, setzte sie sich bei Compiegne, das von den Engländern befreit werden sollte, drohenden Gefahren aus, bis sie burgundischen Schützen in die Hände fiel. Diese lieferten sie an die Engländer aus. Von diesen wurde sie aber nicht als Kriegsgefangene behandelten. Vielmehr wurde sie als Hexe und Teufelsbannerin behandelt. Man stellte sie daher vor ein geistliches Gericht, das das von König Karl gebotene Lösegeld zurückwies. In Rouen wurde sie in einen Turm eingesperrt und in schwere Eisenketten gelegt. Der Bischof von Beauvais duldete es, dass sie von ihren Richtern und von ihren Wächtern die härteste und unwürdigste Behandlung erfuhr. Schließlich wurde alles, was sie getan hatte, für Teufelswerk erklärt. Ihre Strafe, der Tod auf dem Scheiterhaufen, wurde am 30. Mai 1431 vollzogen.
Um jeder Verehrung ihrer irdischen Überreste unmöglich zu machen, wurde ihre Asche in die Seine geworfen. 25 Jahre später ließ Papst Calixtus III. das gegen sie geübte gerichtliche Verfahren untersuchen. Es wurde als rechtswidrig erklärt und die Erklärung ihrer Unschuld öffentlich bekannt gemacht. Auf dem Platz, wo sie verbrannt worden war, wurde eine feierliche Prozession gehalten und später ein Denkmal errichtet.
