La cour prit donc des mesures pour arrêter Fouquet d'une manière sûre, au moment même où il s'y attendrait le moins. Les états que l'on tenait en Bretagne favorisèrent ce projet; le roi s'y rendit sur la fin du mois d'août 1661, prétendant que sa présence y était nécessaire; et toute la cour le suivit. Le surintendant fut aussi de ce voyage, comme étant un des premiers ministres du conseil, et ayant le plus à voir dans les délibérations de cette assemblée. Le roi s'était fait accompagner du vicomte de Turenne, comme s'il eût eu besoin de ses conseils contre quelque soulèvement. Cette mesure inaccoutumée aurait dû faire ouvrir les yeux au surintendant; mais soit fatalité, soit conviction de son innocence, il ne parut point s'en inquiéter. Il se rendit donc en Bretagne; il fut arrêté sans bruit à Nantes, le 5 septembre; on s'assura de lui comme d'un criminel d'état; il fut conduit à Paris, où des ordres furent donnés pour son procès, qui lui fut fait par commissaires.
Une particularité assez singulière du procès de Fouquet, c'est qu'il se méprit tellement sur les dispositions de ses juges à son égard, que quand il fallut nommer les rapporteurs, madame Fouquet, sa mère, pria le premier président de Lamoignon de donner l'exclusion à d'Ormesson, qui se fit tant d'honneur dans cette affaire par sa courageuse indulgence envers Fouquet. Elle demanda aussi l'exclusion pour Sainte-Hélène, conseiller au parlement de Rouen; en ce point elle rencontra mieux, car Sainte-Hélène fut un de ceux qui conclurent à la mort de l'accusé. On sut sans doute à la cour que madame Fouquet avait demandé l'exclusion de ces deux juges, et ce fut pour les ministres un motif de plus pour les maintenir.
Le roi manda le premier président, et lui dit de nommer pour rapporteurs MM. d'Ormesson et Sainte-Hélène. Le premier président allégua la prière de la mère de l'accusé: «Ce sont, dit-il, les deux seuls qu'elle ait exclus.—Elle craint, répliqua le roi, l'intégrité connue de ces deux magistrats, et cette crainte est une raison de plus pour les nommer.» Le premier président convint de leur intégrité; mais il représenta que, comme il s'était fait une loi de ne jamais donner aux parties les rapporteurs qu'elles demandaient, il s'en était aussi fait une de ne leur jamais donner ceux qu'elles excluaient. «Que l'accusé, dit d'abord le roi, fort bien instruit par ses ministres, propose ses moyens de récusation, la chambre en jugera;» et il finit par ordonner qu'on conservât les deux exclus. Le premier président pria le roi de prendre du temps pour faire ses réflexions avant de lui donner ses derniers ordres. Le roi assura que ses réflexions étaient faites, et que sa volonté, sur cet article, serait immuable. Le premier président fit des reproches sur cette violence à Colbert et à Letellier, dont Turenne disait, au sujet de ce procès: «M. Colbert a plus d'envie que M. Fouquet soit pendu, et M. Letellier plus de peur qu'il ne le soit pas.»
Colbert et Letellier se montrèrent, dans tout ce procès, ennemis implacables de Fouquet. Le chancelier Séguier, président de la commission, fut celui des juges de Fouquet qui poursuivit sa mort avec le plus d'acharnement, et qui le traita avec le plus de dureté.
Dans les nombreux interrogatoires qu'il eut à subir, Fouquet montra autant de noblesse et de fermeté dans sa contenance que de justesse et de force dans ses réponses. Plusieurs fois il embarrassa et confondit ses juges. Le point où il était le plus vulnérable était l'article des finances; mais sur cet article même on avait bien moins de reproches à lui faire qu'au cardinal Mazarin. Faire le procès au surintendant, c'était accuser la mémoire de son prédécesseur, qui s'était approprié en souverain plusieurs branches du revenu de l'état, et qui s'était permis les plus grandes dilapidations. Les juges se retranchèrent sur un projet vague de résistance et de fuite dans les pays étrangers, projet que Fouquet avait jeté sur le papier quinze ans auparavant, lorsque la Fronde divisait la France, et qu'il croyait avoir à se plaindre de l'ingratitude de Mazarin. Cet écrit, qu'il avait entièrement oublié, s'était trouvé dans ses papiers parmi ceux qu'il destinait au feu. «Vous ne pouvez nier, lui dit le chancelier, que ce projet ne soit un crime d'état.—Je confesse, répondit Fouquet, que c'est une folie et une extravagance, mais non pas un crime d'état. Je supplie ces messieurs, dit-il en se tournant vers les juges, de trouver bon que j'explique ce que c'est qu'un crime d'état: ce n'est pas qu'ils ne soient plus habiles que nous, mais j'ai eu plus de loisir pour l'examiner. Un crime d'état, c'est quand on est dans une charge principale, qu'on a le secret du prince, et que tout d'un coup on se met du côté de ses ennemis, qu'on engage toute sa famille dans les mêmes intérêts, qu'on fait ouvrir les portes des villes dont on est gouverneur à l'armée des ennemis, et qu'on les ferme à son véritable maître; qu'on porte dans le parti tous les secrets de l'état. Voilà, messieurs, ce qui s'appelle un crime d'état.» Réponse d'autant plus spirituelle et d'autant plus piquante, qu'elle était l'histoire même du chancelier et de sa conduite pendant les troubles de la Fronde.
Ce procès ne fut jugé qu'au bout de trois ans, en 1664. L'irrégularité des procédures dirigées contre l'accusé, la longueur du procès, l'acharnement odieux du chancelier, enfin le temps, qui éteint l'envie publique, et qui inspire la compassion pour le malheur, tout cela fut favorable à Fouquet, ou du moins lui sauva la vie. Des vingt-deux juges qui opinèrent, il n'y en eut que neuf qui votèrent la mort, et les treize autres, parmi lesquels il y en avait à qui Gourville, ami de l'accusé, avait fait accepter des présens, opinèrent à un bannissement perpétuel, que le roi commua en une peine plus dure, la prison à perpétuité.
Le chancelier fit exiler l'un des juges, nommé Roquesante, qui avait le plus déterminé la chambre de justice à l'indulgence. Le conseiller d'état Guénégaud fut aussi poursuivi et dépouillé de la plus grande partie de sa fortune; Saint-Évremond, ami de Fouquet, fut obligé de s'expatrier. Pellisson, premier commis et confident de l'infortuné surintendant, prit sa défense dans plusieurs mémoires, qui sont des modèles d'éloquence. Il fut enveloppé dans sa disgrâce, fut enfermé à la Bastille, où il resta quatre ans et demi, pour avoir été fidèle à son maître. Madame de Sévigné s'associa à cette noble fidélité pour le malheur: les lettres qu'elle écrivait à M. de Pompone, relativement à ce procès, attestent la chaleur et la sincérité de son amitié. «Louez Dieu, monsieur, écrivait-elle à Pompone, et le remerciez, notre pauvre ami est sauvé: il a passé de treize à l'avis de M. d'Ormesson, et neuf à celui de Sainte-Hélène. Je suis si aise, que je suis hors de moi.» L'indolent, le nonchalant La Fontaine lui-même, se ressouvint qu'il était de ce monde quand il apprit la chute et la condamnation de son protecteur. La reconnaissance lui fit méconnaître son intérêt: il pleura les malheurs de Fouquet dans une élégie noble, belle et touchante, adressée aux nymphes de Vaux, et dans laquelle il osa demander la grâce de son bienfaiteur au monarque irrité.
Fouquet, après sa condamnation, fut conduit dans la citadelle de Pignerol, avec une escorte de cinquante mousquetaires sous les ordres de d'Artagnan. On eut la dureté de lui ôter deux fidèles domestiques, Pecquet et Lavalée, qui voulaient partager sa prison. On ne voulut jamais non plus permettre à sa femme de l'accompagner.
Pendant sa captivité, la religion vint à son secours: il composait des livres de piété. Il y avait déjà plusieurs années qu'il était renfermé à Pignerol, lorsque le comte de Lauzun fut envoyé prisonnier au même lieu, en punition de ses emportemens au sujet de son fameux mariage avec Mademoiselle, dont le roi n'avait pas voulu approuver la solennité. Jusqu'alors Fouquet, n'ayant eu aucun commerce avec personne, ignorait absolument ce qui se passait à la cour. Quelle fut sa surprise quand Lauzun lui apprit l'aventure de son mariage! Il ne pouvait le croire, et prenait son compagnon d'infortune pour un visionnaire à qui la tête avait tourné dans sa prison.
Fouquet supporta ses fers avec courage et résignation. Il mourut dans sa prison le 23 mars 1680, âgé de soixante-cinq ans, ayant expié, par seize années de captivité, la brillante faveur dont il avait joui.