被公审处决。

    刘胡兰兄妹5人，其中有3人是继母所生。她牺牲时，二妹刘爱兰在场亲眼目睹。1948年底，刘爱兰参军被分配到了战斗剧社，在剧目《刘胡兰》的演出中扮演姐姐。她的两个弟弟后来参军，分别被当地领导改名为“继英”、“继烈”。由于刘父不擅言词，外出做烈士事迹报告，一般由继母胡文秀担任。

    不过，有一段时间，刘胡兰的继母遇到严重的政治麻烦。究竟是谁出卖了刘胡兰，长期未能查清，胡文秀曾一度受到怀疑，为此还遭到过批斗。父亲刘景谦和女儿刘芳兰一同赶到北京，找党和国家领导人明断是非。问题最后反映到了周恩来总理那里，周总理亲自过问，才使胡文秀解了不白之冤。

    事实真相直到1963年才查清：叛徒是云周西村农会秘书石五则，他曾因包庇地主段二寡妇受到过刘胡兰的批评，后被撤销职务、开除党籍，故怀恨在心。一俟阎军到来，便将刘胡兰等7人全部出卖。石五则于1963年2月14日被政府枪决，受到应有的惩罚。