從1980年11月20日開始開庭，到1981年1月25日正式判決為止，審判前後經過兩個月零五天。其間，特別法庭第一審判庭和第二審判庭分別開庭，進行法庭調查、法庭辯論和被告人最後陳述。
在法庭調查階段，特別法庭共進行了33次法庭調查，對起訴書指控的10名被告的犯罪事實，逐一進行調查，當庭核對證據。特別法庭審查了各類證據873件次，當庭向被告出示和宣讀的證據、證詞共651件，通知和傳喚證人和受害人49人出庭作證。
在法庭辯論階段，特別法庭共進行了9次法庭辯論，保證了十名被告充分行使辯護的權利。姚文元講了7點意見，王洪文作了1次辯解，陳伯達講了約1小時，黃永勝講了約3小時，李作鵬對3個問題作了辯解，吳法憲、邱會作、江騰蛟都表示低頭認罪沒有辯護，張春橋在法庭辯論時始終不語。
在法庭辯論中，10位律師恪盡職責，依據事實和法律為被告人辯護。律師甘雨霈、傅誌人在辯護詞中說：陳伯達早在1970年廬山會議時就已經被揭露，此後六年時間裏，林彪、江青反革命集團的一係列重大罪行，陳伯達都沒有參與。
律師韓學章、張中在辯護詞中說：起訴書控訴張春橋、姚文元、王洪文犯有策動上海武裝叛亂的罪行，根據法庭調查，已經證明張春橋、王洪文是上海反革命武裝叛亂的策動者，被告人姚文元對這一罪行不應負刑事責任。
律師馬克昌、周亨元在辯護詞中說：吳法憲對私自把空軍的指揮大權交給林立果和交權後產生的嚴重後果，負有不可推卸的罪責。但是，法庭調查證明，吳法憲當時並不知道林立果利用他交給的權力，組織“聯合艦隊”，進行反革命武裝政變的準備，因此，他對林立果的這些反革命罪行不應直接承擔罪責。
律師張思之、蘇惠漁在辯護詞中說：李作鵬向黃永勝密報了毛主席南巡的談話，但是，沒有證據證明他的目的是促使林彪下決心采取行動殺害毛澤東主席；也沒有證據證明他參加了殺害毛澤東和南逃廣州、分裂中央的陰謀策劃活動。
法庭調查和法庭辯論之後，第一、第二審判庭分別進入被告人最後陳述階段。
江青因在法庭調查和法庭辯論中，攻擊誣蔑法庭和法庭工作人員，擾亂法庭秩序，被責令退庭，就沒有再給她陳述機會。
張春橋始終不語。
姚文元表示：原來準備要講的，就是剛剛在法庭辯論中講的那幾點。王洪文表示：認罪，希望給他一條悔過自新的路。
陳伯達請求對他寬大處理。
黃永勝說：“惟有赭衣供庾病，不曾涓埃答人民。”
吳法憲表示：認罪，希望給自己一條悔改自新之路。李作鵬陳述了四點意見為自己辯護。
邱會作向法庭宣讀了認罪書。
江騰蛟表示：老老實實認罪伏法。
這樣，第一審判庭和第二審判庭在法庭調查、法庭辯論和被告人最後陳述終結後，審理階段就結束了。此後，特別法庭休庭，準備作最後的判決。
1981年1月，特別法庭全體審判人員依法開始對法庭調查、法庭辯論和被告人最後陳述等進行評議。
特別法庭根據法律規定和查明的事實，1月23日作出判決，並擬就了由最高人民法院院長兼特別法庭庭長江華，副庭長伍修權、曾漢周、黃玉昆以及31名審判員共同簽署的“特法字第一號”《中華人民共和國最高人民法院特別法庭判決書》。
1月25日上午，特別法庭開庭，進行公開宣判。江華庭長、伍修權副庭長向十名被告宣讀了最高人民法院特別法庭“特法字第一號”判決書。
特別法庭確認：以林彪為首的反革命集團和以江青為首的反革命集團，都是以奪取黨和國家最高權力為目的而進行陰謀活動的反革命集團。這兩個反革命集團有共同的推翻我國人民民主專政即無產階級專政（包括國家機構、軍事機關，在本案中也包括上述機構的領導力量中國共產黨）的犯罪動機和目的，有共謀的犯罪行為，形成了一個反革命聯盟。
被告人江青、張春橋、姚文元、王洪文、陳伯達、黃永勝、吳法憲、李作鵬、邱會作、江騰蛟和已經死亡的林彪（原中共第八、九屆中央委員會副主席，國防部部長）、康生（原中央文化革命小組顧問，中共第十屆中央委員會副主席）、謝富治（原中共第九屆中央政治局委員、公安部部長）、葉群（原中共第九屆中央政治局委員，林彪之妻）、林立果（原中國人民解放軍空軍司令部作戰部副部長，林彪之子）、周宇馳（原中國人民解放軍空軍司令部辦公室副主任），都是林彪、江青反革命集團案的主犯。
特別法庭根據江青等十名被告人各自的犯罪事實，確認各自應負的刑事責任如下：
一、被告人江青，以推翻人民民主專政為目的，為首組織、領導反革命集團，是反革命集團案的主犯。江青是林彪、江青反革命集團的首要分子。江青對她所組織、領導的反革命集團在十年動亂中危害中華人民共和國、顛覆政府、殘害人民的罪行，都負有直接或間接的責任。被告人江青犯有《中華人民共和國刑法》第98條組織、領導反革命集團罪，第92條陰謀顛覆政府罪，第102條反革命宣傳煽動罪，第138條誣告陷害罪，對國家和人民危害特別嚴重、情節特別惡劣。