Ολοκληρώθηκε στις 30 Δεκεμβρίου 1975 με βαριές καταδίκες για τους πρωταιτίους.
Η δίωξη των υπευθύνων για τη σφαγή του Πολυτεχνείου ξεκίνησε με πρωτοβουλία πολιτών στις 5 Σεπτεμβρίου 1974, ενάμισι μήνα μετά την πτώση της δικτατορίας. Ακολούθησε προανάκριση από τον εισαγγελέα Πρωτοδικών Δημήτριο Τσεβά, ο οποίος παρέδωσε το πόρισμά του στις 14 Οκτωβρίου 1974 στον προϊστάμενο της Εισαγγελίας Αθηνών. Στις 28 Ιουλίου 1975 το Συμβούλιο Εφετών με το βούλευμα υπ’ αριθμόν 677 παρέπεμψε την υπόθεση προς εκδίκαση στο Πενταμελές Εφετείο Αθηνών.
Η δίκη άρχισε στις 9 το πρωί της 16ης Οκτωβρίου 1975, σε αίθουσα των Γυναικείων Φυλακών Κορυδαλλού για λόγους ασφαλείας. Πρόεδρος του δικαστηρίου ήταν ο εφέτης Ιωάννης Κουσουλός και εισαγγελέας της έδρας ο Νικόλαος Γανώσης. Κατηγορούμενοι για 24 φόνους και σωρεία άλλων εγκλημάτων, σύμφωνα με το παραπεμπτικό βούλευμα, 33 στρατιωτικοί, αστυνομικοί και πολιτικοί. Ένας από τους κατηγορουμένους, ο πρώην έφεδρος αξιωματικός Ηλίας Τσιαπούρας φυγοδικούσε. Στις τελευταίες σειρές των εδωλίων κάθονταν ο Γεώργιος Παπαδόπουλος και ο Δημήτριος Ιωαννίδης για ηθική αυτουργία στις δολοφονίες. 82 δικηγόροι παρέστησαν στη δίκη, είτε ως συνήγοροι υπεράσπισης (Γ. Αλφαντάκης, Α. Ανδρεουλάκος, Ι. Καζάκος κ.ά.), είτε ως συνήγοροι πολιτικής αγωγής (Α. Λυκουρέζος, Ν. Κωνσταντόπουλος, Φ. Κουβέλης, Σπ. Φυτράκης, Ευ. Γιαννόπουλος κ.ά.).
Η ακροαματική διαδικασία κράτησε δυόμιση μήνες και από την αίθουσα παρέλασαν 237 μάρτυρες κατηγορίας και 47 υπεράσπισης. Η απόφαση εκδόθηκε στις 30 Δεκεμβρίου 1975. 20 από τους κατηγορουμένους καταδικάσθηκαν από ποινές φυλάκισης ως ισόβια κάθειρξη και 12 αθωώθηκαν. Ο Δημήτριος Ιωαννίδης και ο Νικόλαος Ντερτιλής καταδικάσθησαν σε ισόβια, ενώ ο αρχηγός των Απριλιανών, Γεώργιος Παπαδόπουλος, καταδικάσθηκε σε 25 χρόνια κάθειρξη. Έχοντας προηγουμένως και μία ισόβια καταδίκη, θα αφήσει την τελευταία του πνοή στις φυλακές Κορυδαλλού το 1999, όπως και οι Ιωαννίδης (2010) και Ντερτιλής (2013). Το Φεβρουάριο του 1977 η υπόθεση εκδικάσθηκε σε δεύτερο βαθμό και οι περισσότεροι από τους «δευτεραγωνιστές» αθωώθηκαν.
