Następnie, w zamian za różne dobra materialne, ekstradowano go do Francji.
Proces we Francji Proces zbrodniarza rozpoczął się 11 maja 1987 przed francuskim sądem w Lyonie. Wyjątkowo, ze względu na historyczną wartość procesu, zezwolono na jego filmowanie. Główny obrońca zbrodniarza – Jacques Vergès – usiłował wykazać, że zachowanie Barbiego nie było gorsze niż działania kolonistów (także Francuzów). Jednak ta linia obrony nie zdała się na nic, gdyż wobec licznych dowodów zbrodni oskarżonego, 4 lipca 1987 roku skazano go na dożywocie (najwyższy wymiar kary). Klaus Barbie zmarł z powodu białaczki w więzieniu w 1991.
Życie prywatne W 1940 poślubił działającą od 1937 w NSDAP Reginę Willms (zmarła w 1982, na krótko przed ekstradycją Barbiego), z którą miał dwoje dzieci: syna Klausa-Georga (zginął w wypadku lotniczym w 1981 w Cochabambie) i córkę Ute, która następnie przeniosła się do Austrii.
Awanse SS-Untersturmführer – kwiecień 1940 (po ukończeniu szkoły SD) SS-Obersturmführer – październik 1940 (za działalność w Holandii) SS-Hauptsturmführer – listopad 1944 (za działalność we Francji)