Вскоре выяснилось, что предателем оказался не кто иной, как учтивый Мухаммад Авад. Его показания против Шулы заняли 319 страниц. Он и Милад стали главными свидетелями обвинения. Некоторые офицеры Моссада, прослышав об аресте Шулы, даже утверждали, что Авад с самого начала был внедренным агентом Мухабарата, но это заявление не выдерживало никакой критики. До этого он передавал Моссаду достоверные сведения и никак не мог столько лет быть двойным агентом. Один из офицеров секретной службы, которая арестовала Шулу, Сами эль-Хатиб, сообщил, что во время ревизии у Авада обнаружили весьма подозрительные финансовые документы. Его телефон поставили на прослушку и засекли множество звонков одной и той же женщине — Шуле Коэн. Когда полиция сообщила Аваду о своих находках, он сразу же раскололся и полностью сознался в сотрудничестве с Шулой и ее шпионской сетью. Возможно, он рассчитывал, что таким образом обеспечит себе безопасность, но ошибся. Он также оказался в тюрьме и через год умер от сердечного приступа.
Сами эль-Хатиб также рассказал, что Мухабарат специально арендовал несколько квартир рядом с домом Шулы, чтобы тщательно собирать улики против нее. Ее телефон также прослушивали.
Новость об аресте Шулы буквально потрясла Ливан. Аршинные заголовки кричали о ней с первых полос газет. Эксперты на радио выбивались из сил, описывая миссии Шулы. Мировая пресса публиковала сенсационные статьи про «ближневосточную Мату Хари». Знаменитая шпионка Мата Хари, танцовщица родом из Голландии, действовала в Первую мировую войну и была казнена во Франции за шпионаж в пользу Германии. Ее имя стало нарицательным для профессиональной шпионки. Шула как-то читала некролог другой женщины, которую пресса тоже называла «Матой Хари». Ее звали Иоланда Хармор, она руководила шпионской сетью в Каире и умерла в Израиле в 1959 году.
В своей холодной камере Шула думала о том, что все четырнадцать лет работала вслепую. Она никогда не знала, окажутся ли полезными добытые ею материалы. Не знала, кто она сама — надежный и ценный агент или всего лишь слабая женщина. А теперь вдруг ее стали называть Матой Хари.
В подвалах Мухабарата сразу начался кошмар. Заключенную систематически избивали и пытали. При первых жестоких побоях Шула вскрикнула, но потом замолчала. Она решила, что не сдастся и не доставит своим мучителям удовольствия видеть, как она падает духом. Больше она не кричала, только кусала губы до крови. Напротив нее на деревянном табурете сидел ее палач по прозвищу Толстяк Сэмми и, казалось, наслаждался ее страданиями. Но она вспоминала слова своего дедушки: «Шула, ты единственная в своем роде. Ты всегда встаешь на ноги!»
Ее положение немного улучшилось только после того, как Пьер Жмайель, занявший пост министра внутренних дел в ливанском правительстве, пришел в тюрьму и распорядился, чтобы ее перестали пытать. Тигр тоже нанес неожиданный визит и заставил тюремщиков обеспечить Шулу кошерной едой.
Но даже когда допросы закончились, надзирательницы продолжали избивать ее, а заключенные-арабки держались от нее подальше. «Я была единственной еврейкой среди двух тысяч женщин-заключенных, и мне хотелось доказать всему миру, что я гордая женщина и не сдамся».
Ицхак и его сестры делали все возможное, чтобы спасти мать. Они надеялись, что благодаря семейным деньгам и связям Шулы удастся смягчить приговор. По совету адвокатов она призналась только в том, что помогала переправлять евреев в Израиль; это не считалось тяжким преступлением. Но ей предъявили обвинение в государственной измене — а это означало смертный приговор.
Ее адвокаты пытались перехитрить обвинение. Они заявили, что, несмотря на ливанский паспорт, Шула — гражданка Аргентины, поскольку там родилась. Таким образом, ее нельзя обвинить в измене стране, которая ей не родина. Военный суд согласился изменить обвинение с государственной измены на шпионаж.
Процесс начался 5 ноября 1962 года в военном суде Бейрута. Шула предстала перед судом, как всегда, с макияжем и идеальной прической, в красивом, но скромном платье. По пути к скамье подсудимых она успела обменяться парой слов с Ицхаком и Арлетт, которые шепотом пообещали, что все будет хорошо. Она и сама поверила, что правильные взятки нужным людям позволят ей отделаться легким приговором. Но в перерыве перед оглашением вердикта полицейский сказал ей: «Ваш сын просил передать, что обещанного невозможно добиться».
И действительно, приговор был страшным. Председатель военного суда провозгласил: «Шула Коэн! Суд признал вас виновной в шпионаже в пользу врагов нашей страны — сионистов и приговаривает вас к смертной казни через повешение».
Муж Шулы был приговорен к десяти годам лишения свободы. Услышав приговор Юсуфу, Шула потеряла сознание. Когда она пришла в себя, ее повели прочь из зала суда. Проходя мимо Ицхака, она молча бросила на него взгляд, как будто желая сказать: «Неужели это все, что вы смогли для меня сделать?» Этот взгляд, по словам Ицхака, преследовал его всю оставшуюся жизнь.