W czerwcu 1944, w związku z przejęciem produkcji lotniczej przez Alberta Speera podał się do dymisji.
Wspólnie z Goebbelsem i Himmlerem starał się w 1944 o odwołanie Göringa za mizerne rezultaty działań Luftwaffe na froncie wschodnim. W konsekwencji sporu z Göringiem został pozbawiony stanowiska sekretarza stanu, pozostając nadal generalnym inspektorem Luftwaffe. Stanowisko szefa uzbrojenia lotnictwa i sekretarza stanu przywrócono mu w styczniu 1945.
Pod koniec wojny Erhard Milch dostał się do niewoli brytyjskiej, został aresztowany 4 maja 1945 podczas pobytu w jednym z dworów w Neustadt. Kiedy przesłuchujący go oficerowie brytyjscy wspomnieli o okrucieństwach i zbrodniach popełnionych na więźniach w obozach koncentracyjnych w Buchenwaldzie i Bergen-Belsen, Milch cynicznie odrzekł: Czy panowie nie rozumieją, że to wszystko byli podludzie, a nie tacy ludzie jak panowie i ja.
Osądzono go podczas jednego z procesów norymberskich, tzw. procesie Milcha. 17 kwietnia 1949 skazano go na karę dożywotniego więzienia za deportację cudzoziemskich robotników i zbrodnie przeciwko ludzkości.