Do không có bằng chứng trực tiếp về một địa điểm mà Ana gửi tài liệu mật cho Cuba nên FBI lo rằng cô có thể thương lượng thoát tội làm gián điệp. Tuy nhiên, họ không còn thời gian nữa. Máy bay của khủng bố vừa lao vào Lầu Năm góc và Trung tâm Thương mại Thế giới. Chỉ trong vòng một đêm, Cơ quan Tình báo Quốc phòng bị đặt trong tình trạng thời chiến. Ana được chỉ định làm quyền giám đốc bộ phận nhờ có kinh nghiệm làm việc. Mọi việc còn tồi tệ hơn với FBI khi các cấp trên của Ana ở Cơ quan Tình báo Quốc phòng vốn không biết về vụ điều tra của FBI nên đã chọn Ana làm trưởng nhóm để xử lý danh sách mục tiêu cho Afghanistan.
Trong tình hình gấp gáp, ông Carmichael buộc phải nghĩ ra một cú lừa cuối cùng. Ngày 21/9/2001, một cấp trên gọi Ana, nói rằng văn phòng tổng thanh tra của Cơ quan Tình báo Quốc phòng đề nghị gặp cô gấp để xử lý một cấp dưới của cô vi phạm kỷ luật. Chỉ một lát sau, Ana đã xuất hiện trong văn phòng tổng thanh tra và được dẫn vào phòng họp, nơi mà ông McCoy và Lapp đang ngồi chờ sẵn. Ông McCoy vận dụng kinh nghiệm cảnh sát trước đây để nói rằng một nguồn tin kỹ thuật đã vạch mặt cô.
Ana mặt tái đi và nhìn trống rỗng vào khoảng không phía trước. Ông McCoy tiếp tục kể tội của Ana, chờ đợi cô tìm cách thanh minh nào đó giải thích cho việc mình đã tiếp xúc với phía Cuba mà không được phép. Tuy nhiên, khi Ana hỏi lại rằng có phải cô đang bị điều tra và yêu cầu có luật sư, ông McCoy buộc phải nói thẳng: “Tôi rất tiếc khi nói với cô rằng cô bị bắt vì tội làm gián điệp”. Ông Lapp bật còng tay và họ giải Ana ra khỏi Cơ quan Tình báo Quốc phòng.
FBI còn chuẩn bị cả y tá, bình ô xy và xe lăn đề phòng Ana có vấn đề gì như kiểu suy sụp. Tuy nhiên, “nữ hoàng Cuba” không cần mấy thứ đó. Ông Lapp nhớ lại: “Tôi cho rằng cô ta có thể cõng cả hai chúng tôi trên lưng. Cô ta bước ra ngoài với vẻ bình tĩnh, tôi không nói là vẻ tự hào nhưng đại loại với phong thái như thế”.
Nơi bà Ana đang thụ án.
Cuối ngày hôm đó, một đội FBI đã sục sạo căn hộ của Ana suốt nhiều giờ. Họ tìm thấy một mật mã viết tay, các tần số radio sóng ngắn và địa chỉ một bảo tàng ở Puerto Vallarta, Mexico - địa chỉ mà Ana sẽ tìm tới trong trường hợp khẩn cấp. Các thông tin trên được viết lên giấy có thể tan trong nước.
Với Lucy, việc chị gái bị bắt là một nỗi nhục. Cô và em trai Tito lo sợ sẽ mất việc ở FBI và cơn giận dồn dập trong cô. Tuy nhiên, nhiều năm trôi qua, Lucy thấy không cần thiết phải tích tụ hận thù với chị gái. Cô nói: “Tôi cho rằng làm em gái thì tốt hơn là làm quan tòa hay bồi thẩm đoàn”.
Tuy nhiên, cuối năm 2010, mối quan hệ giữa hai chị em căng thẳng. Từ phòng giam ở Texas, Ana viết thư giận dữ, nói rằng Lucy cần gặp bác sĩ tâm lý. Lucy trả lời thư ngày 6/11/2010: “Giờ em nghĩ là đã đến lúc cho chị biết chính xác điều em nghĩ về chị. Em chưa bao giờ nói với chị vì sẽ tàn nhẫn khi chị đang ở tù. Nhưng chị cần biết rằng chị đã gây ra điều gì với tất cả mọi người. Chị cần biết rằng chị đã hủy hoại cuộc đời mẹ. Chị đã hủy hoại những năm tháng cuối cùng khi mẹ lẽ ra được sống bình yên”. Cô cũng cáo buộc chị gái phản bội gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, đất nước và nói chị là kẻ hèn nhát.
Hiện nay, Ana Montes đã 59 tuổi. Bà thụ án trong Trung tâm Y tế Liên bang ở Fort Worth, nơi dành cho tù nhân cần chăm sóc y tế. Bà có thể bị cáo buộc tội phản quốc và có thể bị tử hình, tuy nhiên đã nhận tội làm gián điệp để chịu án 25 năm tù tới ngày 1/7/2023.
Các cơ quan tình báo và quân đội Mỹ đã bỏ ra nhiều năm để đánh giá vụ Ana Montes. Có người nhận định rằng Ana là một trong những điệp viên gây tổn hại nhiều nhất lịch sử Mỹ, góp phần gây ra cái chết cho lực lượng Mỹ và thân Mỹ ở Mỹ Latinh.
Về động cơ, không giống các điệp viên khác, Ana không làm gián điệp cho Cuba vì tiền. FBI cho biết cô chỉ nhận vài khoản thanh toán các chi phí từ phía Cuba. Giải thích trước tòa khi nhận tội làm gián điệp, Ana nói: “Tôi cho rằng chính sách của chính phủ chúng ta với Cuba là tàn ác và bất công. Tôi cảm thấy có nghĩa vụ về mặt đạo đức phải giúp hòn đảo này bảo vệ mình trước nỗ lực nhằm áp đặt giá trị và hệ thống chính trị của chúng ta với Cuba”.
Trong các thư từ cá nhân, Ana cũng không hối hận vì hành động của mình. Cô từng viết cho cháu trai: “Cô không thề trung thành với Mỹ hay Cuba, với Obama hay anh em nhà Castro hay với cả chúa… Nhà tù là một trong những nơi cuối cùng cô sẽ chọn để ở, nhưng có một số điều trong cuộc sống đáng để người ta ngồi tù và đáng làm”.