Tras la caída de Madrid en manos de las tropas franquistas y el fin de la guerra, las Juventudes Socialistas Unificadas intentaban reorganizarse bajo la dirección de José Peña Brea, de 21 años. José Peña fue detenido por una delación, y obligado mediante torturas a dar todos los nombres que sabía y firmar una declaración preparada. Roberto Conesa, policía infiltrado en la organización, colaboró también en la caída de la organización.

Conesa fue posteriormente comisario de la Brigada Político Social franquista e incluso ocupó un cargo importante en la policía durante los primeros años de la democracia. La práctica totalidad de la organización clandestina cayó de este modo, sin apenas posibilidad de reorganización. Entre los denunciados se hallaban las Trece Rosas, que fueron arrestadas y conducidas a la cárcel de mujeres de Ventas. Allí serían hacinadas y trasladadas a la comisaria donde serían torturadas en numerosas ocasiones.

Las Trece Rosas fueron acusadas de perpetrar un atentado contra un militar franquista en el que murieron tres personas, incluso aunque algunas de ellas estaban ya en la cárcel cuando se produjeron los hechos. Un Tribunal Militar las condenó a muerte y fueron fusiladas en la madrugada del 5 de agosto de 1939 junto a la tapia del cementerio de la Almudena de Madrid, siendo su único «delito» formar parte de las Juventudes Socialistas Unificadas. Esa madrugada, junto a las trece muchachas, fueron fusilados también 43 hombres, muchos de ellos militantes de las JSU y del PCE..