24 III 1944 Spychalski został aresztowany przez Kripo w kamienicy przy ul. Dietla 32, w mieszkaniu wynajmowanym przez szefa Oddziału I Sztabu Komendy Okręgu i jednocześnie przewodniczącego Chłopskiej Organizacji Wolności (ChOW) "Racławice" mjr. Stefana Sikorskiego (występującego wówczas pod nazwiskiem Stefan Michalski). Wraz z nim zostali zatrzymani:
- mjr Stefan Sikorski, szef Oddziału I Sztabu Komendy Okręgu
- mjr Stefan Łuczyński, dowódca Inspektoratu Rejonowego Mielec
- Jadwiga Sękowska (występująca pod nazwiskiem Michalska), kierowniczka organizacji kobiecej Okręgu ChOW «Racławice».
Następnego dnia w kocioł zorganizowany przez Gestapo wpadli kolejni przywódcy ChOW i Okręgu AK oraz przypadkowe osoby. Spychalskiego i innych aresztowanych przewieziono do siedziby Gestapo przy ul. Pomorskiej 2 i do więzienia przy ul. Montelupich. Stosunkowo szybko Niemcy zorientowali się, że mają w swoich rękach komendanta Okręgu. Przesłuchania, a właściwie rozmowy z Spychalskim, a od pewnego momentu także z ppłk. Alojzym Kaczmarczykiem - szefem wydziału wojskowego Okręgu Kraków Armii Krajowej, odbywały się przy udziale gen. Koppego. Usiłowano poprzez Spychalskiego dotrzeć do KG AK z propozycją skierowania wszystkich wysiłków polskiego podziemia przeciwko Armii Czerwonej oraz polskiej lewicy lub zajęcia przez AK choćby neutralnego stanowiska wobec Niemców; naciskano także – bezskutecznie, aby Spychalski stanął na czele projektowanego Legionu Antybolszewickiego.
Na żądanie Niemców i za pozwoleniem Spychalskiego wyjechał do Warszawy ppłk Kaczmarczyk (za cenę uwolnienia córki Zofii), aby przekazać KG AK propozycje rozmów w tych sprawach; zostały one jednak odrzucone. S. chciał wykorzystać tę inicjatywę dla ostrzeżenia KG oraz dla zyskania na czasie, co miało umożliwić odbicie go i innych aresztowanych. Podczas gdy Niemcy oczekiwali na odpowiedź KG, w Krakowie podjęto pod dowództwem szefa Kedywu Podokręgu Rzeszów kpt. Zenona Soboty działania zmierzające do uwolnienia aresztowanych. Rozważano szereg wariantów; wokół nich narosło przez 50 lat wiele hipotez, które w świetle badań okazały się niesłuszne. 26 V w czasie przypuszczalnego przygotowania do akcji w rejonie ul. Lubicz doszło do starcia, w trakcie którego zginęło dwóch Niemców, w odwecie 27 V okupanci rozstrzelali 40 zakładników, w tym dwóch najbliższych współpracowników Spychalskiego.
Spychalski był więziony w Krakowie jeszcze w lipcu 1944 (spotkanie z żoną w więzieniu 18 VII), skąd przypuszczalnie 27 lipca wywieziono go do obozu koncentracyjnego Gross-Rosen (lub do Berlina).
Aby odbić z rąk gestapo płk. Józefa Spychalskiego, żołnierze AK planowali śmiałe akcje: m.in. porwanie dowódcy SS i wymienienie go za Spychalskiego. Próbowali także namówić Anglików na zbombardowanie niemieckiej dzielnicy w Krakowie.
Został zamordowany w nie wyjaśnionych okolicznościach. Z dużym prawdopodobieństwem można przyjąć, że nastąpiło to w obozie Sachsenhausen, gdzie w sierpniu 1944 szef SS H. Himmler, na wiadomość o wybuchu Powstania Warszawskiego, rozkazał zgładzić grupę wyższych oficerów AK.
W literaturze podaje się też jako miejsce śmierci obozy Gross-Rosen, Mauthausen i Berlin, oraz datę 31 XII 1944.
http://ipsb.nina.gov.pl/a/biografia/jozef-spychalski
https://dziennikpolski24.pl/tajemnica-aresztowania-i-nieudanej-proby-odbicia-pulkownika-lutego/ar/3374299
https://dziennikpolski24.pl/tajemnica-aresztowania-i-nieudanej-proby-odbicia-pulkownika-lutego/ar/3374299
https://www.dws.org.pl/viewtopic.php?f=3&t=133905
https://naszdziennik.pl/mysl/159123,tajemnica-kariery-marszalka.html