然而，佐尔格将那封至关重要的电报发出去才十几天，日本特高课的人便在一天凌晨闯进佐尔格的住所——佐尔格被捕了。一并被抓获的还有数十名与佐尔格谍报小组成员有关的人，其中也包括尾崎秀实。
其实很早佐尔格的行动就引起过日本特高课的怀疑，尤其是在1941年这一年当中，佐尔格过于频繁地活动，他曾在酒后对情人说“停止欧洲所有战争是我的任务”，并且在喝得酩酊大醉之后说要杀死希特勒。这些行为显然不是一名老练的间谍应该发生的，有人认为这恰是佐尔格为了掩饰自己身份的“反其道为之”的行为，但很明显这样有些过分了。
后来研究佐尔格的学者提出了一些让人颇为玩味的观点：
佐尔格厌倦了无休止的战争，经历了第一次世界大战，又目睹了侵华日军的暴行，仍深陷二战的他自然会对世界产生失望的情绪。另外，苏联方面的表现和对他表现出的不够信任也让他非常苦闷。苏联在大清洗的过程中，也将佐尔格的上司清洗掉了；在后来的工作中，尤其是在佐尔格关于德国进攻苏联的情报未得到重视后，佐尔格对于苏联的官僚制度也产生了反感，并且在信仰上出现了摇摆。这些猜测不无道理，然而斯人已逝，已经无法得到确认了。
但佐尔格作为一代谍王，在世界谍报史上将永远占据重要的地位。