即將被處決的盧森堡夫婦1951年，盧森堡夫婦與他們的一位同謀被判定犯有“陰謀間諜罪”。經陪審團確認，歐文-R-考夫曼法官宣布了死刑判決。在紐約新監獄的死囚牢房裡，盧森堡夫婦被關押了兩年。在此期間，律師埃墨爾-克洛克一再為之抗訴，但都被駁回。越來越多的人也要求政府釋放他們，但是1953年6月19日，盧森堡夫婦被同時送上了電椅。臨刑前，他們再次聲明自己是無罪的。
盧森堡夫婦一案始於1950年。同年冬天，德裔英國物理學家克勞斯-富克斯在向英國諜報機構提交的供詞中提到，當他在紐約哥倫比亞大學和新墨西哥的洛斯阿拉莫斯從事“曼哈頓工程”時，曾向一位蘇聯間諜聯絡員提供過有關核子彈製造的情報。美國聯邦調查局獲得這一訊息後，立即開始追查此人。並追蹤到一名叫格林格拉斯的人頭上。
格林格拉斯是埃塞爾-盧森堡的弟弟，他與妻子露絲同盧森堡夫婦一樣，都是美國共產黨黨員。第二次世界大戰中，蘇聯人民在東線抗擊德國法西斯軍隊所表現出的犧牲精神，使他們深為感動。戰爭結束前，大衛-格林格拉斯被調到洛斯阿拉莫斯參加高度機密的曼哈頓工程，朱利葉斯-盧森堡為此頗感高興。在露絲準備動身去看望丈夫時，朱利葉斯要露絲轉告格林格拉斯，探聽一些有關核子彈的秘密。格林格拉斯接受了朱利葉斯的要求，1945年趁回紐約休假之機，交給朱利葉斯幾張記錄紙和有關彈頭模型的草圖。一次飯後，朱利葉斯-盧森堡走進了廚房，把一塊膠狀物不規則地切成兩半。他把其中的一半交給了露絲，並告訴她有一個聯絡員將去找她，聯絡信號是另一半膠狀物。後來，這種聯絡信號成了盧森堡夫婦被判處死刑的罪證。
儘管盧森堡夫婦在1945年並不是把情報送給敵國，而是戰時的盟國，他們仍被定為叛國罪。1950年，在參議員約瑟夫-麥卡錫的煽動下，反對共產主義的浪潮席捲美國；韓戰爆發：美國失去了對核子彈的壟斷地位。在這種形勢下，被指控的核子彈間諜成了公眾、輿論發泄憤怒的對象。格林格拉斯等人的證詞成了致盧森堡夫婦於死地的罪證。
就在他們夫婦提出抗訴，並要求艾森豪總統寬大處理期間，幾位著名科學家指出：大衛-格林格拉斯送給朱利葉斯-盧森堡的情報，對於蘇聯人並無多少價值。但富克斯的坦白最終還是要了盧森堡夫婦的命，而他卻活了下來。
