В завещании, написанном 29 апреля 1945 года, Гитлер, к удивлению многих, назначил своим преемником Деница. Здесь же фюрер указывал фамилии членов нового правительства, которому , однако, так и не пришлось вступить в свои права. Карл Дениц не получил текста завещания, так как самолет, везший личного адъютанта Гитлера с этим документом, был сбит. О своем назначении гросс-адмирал узнал 30 апреля из радиограммы.
Получив власть в свои руки Дениц перестал подчиняться директивам из Берлина и стал действовать самостоятельно. 2 мая Дениц перенес столицу Рейха в кадетский корпус в Мюрвике под Флюнсбургом. Отсюда он старался как можно скорее прекратить войну с Западом и увести как можно больше немцев от наступающей Советской Армии. Для этого Дениц послал все имевшиеся в его распоряжении суда в балтийские порты, находившиеся еще под контролем вермахта. Войскам было приказано прикрывать эвакуацию мирного населения, а затем отступать на запад. До объявления о прекращении боевых действий Деницу удались вывезти приблизительно 2 миллиона человек.
Правительство Деница просуществовало 23 дня. 23 мая по приказу Дуайта Эйзенхауэра, согласованного с советским командованием, германское правительство было расформировано и арестовано. Арест был произведен военной полицией совместно с представителями 11-й английской танковой дивизии. Еще задолго до ареста Дениц принял решение не уходить добровольно в отставку с поста главы правительства, поскольку в соответствии с конституцией Веймарской республики, которая действовала в третьймрейхе, юридически не допускалось прекращение данной функции.
Вскоре Карл Дениц предстал перед Международным военным трибуналом. Гросс- адмирала заставили пройти тест на коеффициент интеллектуального развития, который у него оказался равен 138, что почти соответствует гению. Обвинение против него строилось на доказании нелегитимности тотальной подводной войны, но тут Деница неожиданно поддержал американский адмирал Нимиц. После сравнения действий немецкого и англо-американского подводных флотов, данный пункт был исключен из обвинительного заключения. Выяснилось, что союзники использовали в войне на море те же методы. Американский судья Ф. Бидди вообще потребовал оправдать шефа ОКМ, но советская сторона и англичане выразили бурный протест. В итоге Карл Дениц получил 10 лет. В 1956 году он был освобожден из тюрьмы Шпандау и остаток дней прожил в городке Аумюле в Западной Германии.
На пенсии Дениц занялася мемуарами. Его книга о действиях германского подводного флота почти сразу же после публикации была переведена на русский и опубликована в Советском Союзе:
