"Je veux dire surtout à la défense de Barbie, que Barbie a toujours dit qu'il s'occupait uniquement des résistants et des maquisards; ça veut dire des ennemis de l'armée allemande. Je demande : les enfants, les 44 enfants, c'était quoi ? C'étaient des résistants ? C'étaient des maquisards ? Qu'est-ce qu'ils étaient ? C'étaient des innocents !" (Sabine Zlatin s'adressant à maître Vergès, avocat de Klaus Barbie, 13e audience, 27 mai 1987).

La rafle d'Izieu est l'une des principales charges qui pèsent contre Barbie. Le procès s'ouvre, à Lyon, le 11 mai 1987, après quatre années d'instruction. Trois audiences, entre le 27 mai et le 2 juin 1987, sont consacrées à l'affaire d'Izieu. Une série de témoins ayant croisé la destinée des enfants défilent à la barre. Parmi eux, l'une des mères d'enfants d'Izieu, Ita-Rosa Halaunbrenner, à laquelle Barbie a enlevé les êtres les plus chers. Agée de quatre-vingt-trois ans, elle trouve encore le courage et la force de venir témoigner. Devant la cour, elle ne peut contenir sa colère contre Barbie : "[…] Je me suis dit qu'est-ce qui est plus cher pour une mère que ses enfants ! Il y a pas plus cher ? Non ! Dans la vie, il n'y a pas plus cher que ses enfants […]. C'est un homme Comment ? Il vit encore ? Un homme comme ça ? Il m'a fait mal pour toute ma vie !"

Le 3 juillet 1987, le président Cerdini interroge Barbie une dernière fois : "Avez-vous quelque chose à dire pour votre défense ?" Barbie a toujours nié les crimes dont il est accusé. Sa réponse est encore une dérobade : "Je n'ai pas commis la rafle d'Izieu. Je n'ai jamais eu le pouvoir de décider des déportations. J'ai combattu la Résistance que je respecte avec dureté. Mais c'était la guerre et la guerre est finie. Merci." Ce seront ses derniers mots.

Après trente-six jours d'audience, après les dépositions des témoins, les plaidoiries des avocats, le réquisitoire, les jurés délibèrent. En pleine nuit, en pleine chaleur estivale, après six heures trente d'attente, à 0h40, le verdict tombe enfin. La Cour d'assises du Rhône condamne Klaus Barbie à la réclusion à perpétuité pour crime contre l'humanité. Une première dans la justice française. Il mourra en prison, le 25 septembre 1991.

Le procès Barbie connaît un écho considérable tant sur le plan national qu'international. Ce procès constitue un tournant dans la perception que les Français ont de cette période. Le rôle du gouvernement de Vichy, les lois antisémites françaises, les camps d'internement, les rafles comme celle du Vél d'Hiv en juillet 1942 sont abordés à la fois dans le procès et les médias. Le regard sur la France de l'Occupation n'est plus le même. Le mythe d'une France en majorité résistante se défait peu à peu.