Первым стал обвинять графиню в совершении дьявольских обрядов лютеранский пастор Иштван Мадьяри в начале 1600-х. Он не только выступал с этими обвинениями на проповедях, но и изложил их в письме к королю. Вся страна стала обсуждать злодеяния Эржебет Батори. До тех пор, пока не появились сообщения об убийствах девушек дворянского происхождения, власти никак не реагировали. В начале 1610 года король из династии Габсбургов Матьяш II назначил того самого графа Дьердя Турзо, опекуна семьи Батори, расследовать это дело. К тому времени граф стал палатином Венгрии, то есть вторым лицом после короля. С помощью двух нотариусов были собраны показания более 300 свидетелей. В следственном деле хранятся записи показаний 34 лиц. По результатам допросов главный нотариус через полгода представил доклад, в котором сделал следующий вывод: «Многие молодые девушки и другие женщины были убиты разными способами». Некоторые свидетели называли родственников, которые умерли в доме графини. Другие сообщали, что видели следы пыток на телах, которые были захоронены на кладбищах и в других местах. Только два свидетеля своими глазами видели, как графиня избивает молоденьких служанок. Остальные показания были с чужих слов, о чем можно прочесть в отчете предварительного следствия. Выглядели они, к примеру, так: «Вторым свидетелем был достопочтенный Тамаш Яворка, судья города Коштоланы, лет сорока, который под присягой показал о жестокости Эржебет Батори и сказал в добавление, что слышал от нескольких молодых служанок названной леди, насколько она была жестока с горничными, а именно: прижигала им низ живота раскаленным железом, других помещала в яму и поливала кипятком, затем сдирала кожу. Эта же свидетельница показала, что не раз видела девушек, покрытых синяками от многочисленных побоев».
После проведенного следствия люди Турзо прибыли в замок. Об увиденном там палатин доложил в письме к королю: «Когда мои люди вошли в Чахтицкий замок, в доме они нашли мертвую девушку; другая была при смерти и умерла в результате многих ран и мучений. Еще там была раненая и замученная женщина; другие жертвы были спрятаны там, где эта проклятая женщина готовила этих будущих мучеников». Это было единственное прямое свидетельство. При этом графиня не потеряла хладнокровия и заявила, что все эти гнусности творили слуги, а она сама просто боялась им помешать. Считается, что Батори была поймана с поличным, хотя этому нет доказательств. Дальше Турло отказался от своего первоначального заявления.
Графиня была посажена под домашний арест до нахождения и предъявления жертв. Состоялся суд над сообщниками графини Батори. Все четверо обвиняемых после пыток дали подробные показания о деяниях своей хозяйки. Слуги графини показали, что число убийств варьируется от 37 до 50. Одна из служанок на допросе заявила, что видела книгу, в которой были перечислены в общей сложности более 650 жертв графини. Книгу так и не нашли, но это число перешло в легенду. Однако, поскольку оно не было подтверждено, официально признали наличие 80 жертв.
После получения признаний четырех слуг графини очень быстро казнили. Самой Эржебет Батори на суде не было. На этот счет существует версия, что между Турзо, сыном Батори Палом и двумя ее зятьями было достигнуто соглашение отказаться от публичного суда над графиней, поскольку данное разбирательство, во-первых, бросит тень на репутацию высшей аристократии королевства, а во-вторых, если Батори будет осуждена, то значительная часть ее собственности отойдет короне. Шли разговоры, что сама Эржебет Батори просила допустить ее к процессу, но этого сделано не было. Было принято решение приговорить графиню к пожизненному заключению в собственном замке, хотя первоначально король склонялся к ее казни. Все имущество графини разделили между родственниками.
Эржебет Батори была помещена в одну из спален. Вход туда был замурован, оставили только небольшое окошечко для вентиляции и подачи пищи. Через три с половиной года графиня скончалась. Есть рапорт Турзо, в котором он описывает ее последние часы жизни. Якобы вечером Эржебет пожаловалась привратнику, что у нее очень озябли ноги. Тот сказал: «Ну ничего страшного. Ложитесь спать». Она легла на кровать, укрыла ноги подушкой из-под головы, а утром была обнаружена мертвой по причине сердечной недостаточности. Существуют предположения, что графиню отравили.
Место захоронения Эржебет несколько раз менялось и на сегодняшний день уже неизвестно. Существует несколько альтернативных версий этой страшной истории. Так, некоторые современные исследователи считают, что вся жестокость Эржебет Батори выражалась только в избиении слуг, а принятие ванн из крови и многочисленные садистские способы умерщвления жертв, которые ей приписываются, – это миф.