Barbie se, naime, ovoj službi predao 1947. koja ga je potom regrutirala kao svog agenta u borbi protiv sovjetske špijunaže, a 1949. su ga iz Europe prokrijumčarili u Boliviju kao antikomunističkog agenta. U Boliviji, pod imenom Klaus Altmann, Barbie je živio slobodan život i bio je na usluzi različitim vojnim režimima. Između ostalog, slobodno je putovao u Europu u posjet svojoj obitelji, posjetio je i Pariz, unatoč činjenici da su ga francuski sudovi dva puta u odsutnosti osudili na smrt. Iako su ga nakon godina traženja lovci na naciste pronašli i obznanili svijetu njegovu prošlost, bolivijski diktatorski režim je ekstradiciju želio „dobro unovčiti“ na što Francuzi nisu pristali.

Nakon pada režima, pod pritiscima francuske vlade, uhićen je 1983. zbog neplaćanja duga od 10.000 dolara, nakon čega je prebačen u Francusku Gvajanu i potom doveden u Francusku. S obzirom na to da su njegove osude na smrt iz 1952. i 1954. zastarjele, suđenje se trebalo ponoviti pod drukčijim optužnicama. Barbie je optužen za zločin protiv čovječnosti te je smatran odgovornim za deportaciju Židova u koncentracijske logore - uključujući pojedince koji su 11. kolovoza 1944. deportirani vlakovima u koncentracijske logore (84 Židova) - pritvaranje i mučenje pojedinaca bez suđenja, mučenja u svrhu dobivanja informacija o članovima pokreta otpora, kao i otmice 44 židovske djece iz sirotišta u Izieu i deportaciju u Auscwitz. Suđenje Barbieju započelo je 11. svibnja 1987., a dovršeno 3. lipnja 1988. Prvostupanjski sud ga je po sedamnaest točaka optužnice osudio na doživotni zatvor. Odgovarajući na Barbiejevu žalbu, u središtu koje je bila nemogućnost ponovnog suđenja zbog zastare osuda iz 50-ih godina, Vrhovni kasacijski sud Francuske je, vodeći se pravilima članka 8. Statuta Međunarodnog vojnog suda u Nürnbergu, članka 6. Europske konvencije za zaštitu ljudskih prava te članka 349. francuskog Zakona o kaznenom postupku, utvrdio da „načelo prema kojem zločini protiv čovječnosti ne podliježu zastari, primjenjuje se i na kazneni progon i na samo kažnjavanje zločina protiv čovječnosti. Zbog toga ono kao takvo isključuje primjenu pravila nacionalnog prava, koje pojedincu osuđenom za takvo kazneno djelo dopušta izbjegavanje pravde zbog isteka određenog vremenskog razdoblja kada, kao što je ovdje slučaj, do kazne nije došlo. Barbie se, stoga, ne može pozivati na istek svoje smrtne kazne izrečene 1954. kao razloga za izbjegavanje doživotnog zatvora s obzirom da ta kazna nikada nije izvršena.

Članak 349. Zakona o kaznenom postupku propisuje da se posebna pitanja postavljaju u odnosu na pojedine činjenice i pojedine otegotne okolnosti. Optuženi navodi da je to načelo prekršeno jer je od porote zatraženo da u jednom pitanju utvrdi krivnju optuženog u odnosu na zločine istrebljenja, deportacije i progona, kao i njegovu umiješanost u plan za izvršenje takvih zločina. Sud je smatrao da je sudjelovanje optuženika u planu ostvarenja izvršenja zločina bilo posljedica njegovog počinjenja tih zločina i stoga nije predstavljalo zasebno kazneno djelo ili otegotnu okolnost, već bitni element zločina protiv čovječnosti: izvršenje zabranjenih radnji na sustavan način u ime države koja je prakticirala politiku ideološke hegemonije. Članak 349. zabranjuje samo formuliranje pitanja koja sadrže brojne činjenice ili okolnosti koje mogu dati povoda za različite odgovore. Od porote je zatraženo da uzme u obzir da je optuženi postupao prema uputama svoje vlade i svojih nadređenih pri utvrđivanju postojanja bilo kakvih olakotnih faktora u korist optuženog, kao što članak 8. Statuta Međunarodnog vojnog suda u Nürnbergu predviđa da se naredbe nadređenog mogu uzeti u obzir prilikom odmjeravanja kazne kao olakotna okolnost.“¹

Klaus Barbie je 1991. umro u zatvoru.