El 23 de mayo de 1945, Dethleffsen fue hecho prisionero de guerra en Flensburgo junto con otros miembros del último gobierno del Reich alemán y del OKW y permaneció como tal en varios campos de internamiento estadounidenses hasta 1948, inicialmente todavía junto con Karl Dönitz, Hermann Göring y Joachim von Ribbentrop en el campo Ashcan en Bad Mondorf.

En ese cargo, Dethleffsen pronunció numerosas conferencias y discursos sobre temas militares, entre ellos la Comunidad Europea de Defensa (CED).

Desde 1949, Dethleffsen fue una "conexión especial" activa (J-1805) de la organización Gehlen y trabajó para la Frankfurter Allgemeine Zeitung.

Su reclutamiento en el BND se considera como un ejemplo de los conocidos actos de bondad del jefe del BND, Gehlen, hacia sus camaradas, amigos y familiares.

[1]​ Dethleffsen siguió siendo jefe del departamento de evaluación, al menos hasta 1968.