一战爆发后，由于荷兰是中立国，玛塔得以自由地跨越国界。法国和德国的情报部门都看上了她，玛塔最终成为一个双重间谍，利用她在两国政界和军界的私人关系，向法国和德国军方提供了不少军事情报，尤其是她接受了德国情报部门的2万法郎，最终成为判她死刑的铁证。
图：玛塔·哈丽电影中的形象（葛丽泰·嘉宝主演）
1917年2月，玛塔在巴黎的酒店寓所中被逮捕。当时，法国在前线吃了大败仗，情报部门首脑为了掩饰自己的无能，夸大了玛塔在战争中的重要性，把无数罪名堆在了她头上，声称她出卖的情报，让五万法国士兵失去了生命。
玛塔难逃一死。尽管她在审判中为自己辩护道：“妓女？是的。间谍？没有！”
图：玛塔被捕时的照片
后世的历史学家认为，玛塔从来不是一个重要的间谍，她获得的都是鸡毛蒜皮的情报，她只是为法国的军事失败当了一个替罪羊。
1917年10月15日黎明前，玛塔被一支由12名法国士兵组成的行刑队处决。时年41岁。
