К лету 1943 года «битва за Атлантику» Деницем была окончательно и бесповоротно проиграна. Его морская доктрина потерпела полный крах. На завершающем этапе «битвы за Атлантику» немцы уже топили судов противника меньше, чем сами теряли подводных лодок (на 60 уничтоженных судов противника пришлось 79 погибших подводных лодок). Неудачей и большими потерями завершилась попытка Деница сорвать высадку союзников в Нормандии (июнь 1944 года). В отчаянии, бросив в сражение все имеющиеся под рукой силы, он потерпел у берегов Франции сокрушительное поражение: погибли 82 подводные лодки, потопив всего 21 корабль союзников (5 кораблей эскорта, 12 транспортных судов и 4 десантных баржи).

Общий итог боевых действий немецких подводных лодок в годы Второй мировой войны (1939—1945) таков: из 820 подводных лодок, участвовавших в боевых действиях, погибли 781, и из общего количества 39 тысяч моряков-подводников — 32 тысячи нашли свою гибель в морской пучине. При этом основные потери немецкого подводного флота пришлись на последние месяцы войны.

19 апреля 1945 года, через 3 дня после того, как советские войска начали наступление на Берлин, Дениц перенес свою штаб-квартиру из столицы на Северо-Запад, в Шлезвиг-Гольштейн. Сам он покинул Берлин спустя сутки (20 апреля в числе немногих гостей присутствовал на дне рождения фюрера, который Гитлер отмечал в последний раз). Перед тем как покончить жизнь самоубийством, Гитлер в своем политическом завещании от 29 апреля 1945 года назначил Деница своим преемником на посту рейхспрезидента и верховного главнокомандующего вооруженными силами. На следующий день после самоубийства Гитлера М. Борман радиограммой сообщил Деницу о его новом назначении (1 мая 1945 года). Полагая, что Гитлер еще жив, гросс-адмирал с нескрываемым восторгом радировал в Берлин: «Мой фюрер! Моя преданность Вам беспредельна. Я сделаю все, что в моих силах, чтобы прийти к Вам на помощь в Берлин. Если, однако, судьба повелевает мне возглавить рейх в качестве назначенного Вами преемника, я пойду этим путем до конца, стремясь быть достойным непревзойденной героической борьбы немецкого народа». Никаких мер для оказания помощи осажденному Берлину он так и не предпринял. Да, впрочем, ему уже ничто не могло помочь. Через день под ударами советских войск столица Третьего рейха пала, похоронив под своими обломками низвергнутый нацистский режим вместе с его фюрером.

Став главой государства, Дениц 2 мая перенес свою резиденцию в Мюрвик (под Фленсбургом), обосновавшись в военно-морском училище. К 5 мая он сформировал новое правительство Германии, которое возглавил граф Л. Шверин фон Крозигк. Главнокомандующим сухопутными войсками Дениц назначил генерал-фельдмаршала Ф. Шернера, главнокомандующим ВВС — генерал-фельдмаршала Р. фон Грейма, главнокомандующим ВМФ — генерал-адмирала Г. фон Фридебурга. Начальником штаба ОКВ стал генерал-полковник А. Йодль. Охрану нового главы государства и сформированного им правительства осуществляли преданные Деницу морские части. В условиях наступившего краха нацистского государства Дениц предпринял отчаянные усилия, чтобы добиться скорейшего заключения мира с западными державами и вывести как можно больше войск и гражданского населения с территорий, которые могли быть заняты Красной Армией. Однако попытка заключения сепаратного мира с западным державами окончилась неудачей — они отказались вести такие переговоры и потребовали безоговорочной капитуляции перед всей антигитлеровской коалицией.

7 мая 1945 года по поручению Деница Йодль и Фридебург подписали в Реймсе с представителями союзного командования западных держав акт о безоговорочной капитуляции. Однако Советский Союз отказался признать эту капитуляцию. На следующий день капитуляция Германии была принята в Берлине представителями СССР, США, Великобритании и Франции. От имени побежденной Германии акт о капитуляции подписали представители германских вооруженных сил генерал-фельдмаршал В. Кейтель, генерал-полковник авиации Г. Штумпф и генерал-адмирал Г. фон Фридебург. Правительство Деница просуществовало (в основном формально, т. к. после 8 мая управлять было практически нечем) всего 3 недели.

23 мая 1945 года оно в полном составе было арестовано английскими властями. В октябре 1945 года вместе с другими главными военными преступниками Дениц предстал перед судом Международного военного трибунала в Нюрнберге. Свою защиту на суде он провел довольно умело, аргументированно доказав обвинению, что все его действия во время войны ничем не отличались от действий противника. «Я солдат, честно выполнявший приказы, — заявил гросс-адмирал в одном из своих выступлений, — поэтому ответственности за них не несу».

Неожиданно в защиту Деница выступили его бывшие противники — английские и американские адмиралы, заявившие трибуналу, что их собственная практика ведения боевых действий на море была не менее жестокой, чем противника, что основная причина этого заключается вовсе не в какой-то особой жестокости гросс-адмирала Деница, а в особенностях ведения войны на море. Это вмешательство адмиралов в ход судебного процесса, конечно, сыграло свою роль и оказало определенное влияние на вердикт судей — представителей западных держав. Но, несмотря на то, что выдвинутые против Деница обвинения, по мнению некоторых судей и адвокатов, были не полностью доказаны, трибунал под давлением советской и английской сторон все же приговорил его к 10 годам тюремного заключения. Наказание Дениц отбывал в тюрьме Шпандау. Полностью отбыв свой срок, он 1 октября 1956 года вышел на свободу.

После освобождения из тюрьмы поселился в Аумюле, получив от правительства ФРГ адмиральскую пенсию. Последующие годы посвятил писательской деятельности. Автор мемуаров «10 лет и 20 дней» (1958) и «Моя захватывающая жизнь» (1968), а также военно-исторического труда «Германская военно-морская стратегия во Второй мировой войне» (1968).

Дениц умер в глубокой старости, на 90-м году жизни. На его похороны, которые состоялись 6 января 1981 года, съехались со всей страны многие ветераны-подводники и бывшие моряки германского ВМФ. Они проводили своего гросс-адмирала в последний путь со всеми почестями.

Как и все остальные высшие военачальники Третьего рейха, Дениц был кадровым офицером вооруженных сил кайзеровской Германии, а затем Веймарской республики, начавшим свою военную карьеру незадолго до Первой мировой войны. Будучи молодым морским офицером, он храбро сражался в годы Первой мировой войны на Черном и Средиземном морях сначала в составе экипажа крейсера, затем — в качестве стрелка-наблюдателя в авиации, но особенно отличился как офицер-подводник. Был отмечен боевыми наградами.

После поражения Германии в войне и ликвидации кайзеровского флота в числе немногих его офицеров продолжил службу в ВМФ Веймарской республики. Продвижение по службе в 17-тысячном республиканском флоте Германии для офицеров было очень медленным, и Дениц не являлся исключением. Почти за 15 лет службы в республиканском флоте он сумел продвинуться по служебной лестнице лишь от обер-лейтенанта до капитана 3-го ранга, занимая различные штабные и командные должности.

Только с приходом к власти нацистов, сразу же взявших курс на милитаризацию страны, положение коренным образом меняется. Началось возрождение германского военно-морского флота, и, следовательно, для многих морских офицеров открылись новые служебные перспективы, о которых до этого нельзя было даже и мечтать. Всего за неполных 7 лет Дениц из капитана 3-го ранга (korvettenkapitan) становится адмиралом, а еще через 3 с небольшим года — гросс-адмиралом (это воинское звание в Третьем рейхе имели только 2 человека — Редер и Дениц). До прихода нацистов к власти Дениц не имел с ними практически никаких отношений, хотя всегда и придерживался крайних антидемократических убеждений. Он демонстративно сторонился политики, считая, что армия и флот должны стоять вне ее. Однако после 1933 года его убеждения кардинальным образом меняются. Он целиком и полностью воспринимает программные установки Гитлера и вскоре становится его твердым и убежденным сторонником, а после 20 июля 1944 года вообще заявляет о себе как фанатичный нацист. Всегда брезгливо относившийся к «политиканам» Дениц вдруг начинает вести активную пропаганду нацистских взглядов, перещеголяв в этом плане одно время даже д-ра Й. Геббельса. А до этого Дениц упорно стремился оградить своих подчиненных от какого бы то ни было идеологического влияния нацистской пропаганды, считая, что флот присягал только лишь фюреру, но не нацистской партии. Когда на флоте все же появились нацистские «воспитатели», то он сделал все возможное, чтобы ограничить их функции вопросами проведения досуга личного состава. Дениц никогда открыто не выступал против решений Гитлера и всегда демонстрировал свою лояльность режиму. Это, несомненно, сыграло свою роль в столь стремительном его продвижении по службе в годы войны. Показав себя в роли главнокомандующего одним из видов вооруженных сил как послушный исполнитель, он пользовался безусловным доверием и поддержкой Гитлера. И далеко не случайным является тот факт, что глубоко разочаровавшийся в своих старых сподвижниках и решивший сойти с исторической арены Гитлер остановил свой выбор именно на гросс-адмирале Денице, никогда не входившем в его ближайшее окружение. Совершенно неожиданно, казалось бы, он назначил этого старого моряка своим преемником. Но этот выбор фюрера не был случайным, на самом деле он уже давно приглядывался к этому человеку. И когда настал тот трагический момент крушения нацистского Третьего рейха, а сам Гитлер не захотел пережить его падения, именно Дениц как никто другой, по его мнению, мог явиться наиболее достойным и надежным продолжателем дела национал-социализма.