V roce 1949 nastoupil ke Sboru národní bezpečnosti a byl přidělen do pohraničního pásma. Brzy pochopil, že na státní hranici by musel plnit úkoly, které pro něj byly nepřijatelné; mimo jiné k nim patřila i střelba na uprchlíky.
V srpnu 1951 ilegálně opustil republiku a odešel do tehdejšího západního Německa, kde ho získala pro spolupráci americká tajná služba CIC. V říjnu 1951 překročil spolu s vojákem Jiřím Hejnou hranice zpět do Československé republiky s pověřením vykonávat úkoly zahraniční rozvědky. Při jedné z akcí byl 27. října 1951 zatčen. I když byl ozbrojen, nebránil se a zbraň nepoužil.
Státní soud v Praze odsoudil Rudolfa Fuksu 12. března 1952 za trestné činy velezrady, vyzvědačství a zběhnutí k trestu smrti, propadnutí veškerého majetku, ztrátě občanských práv navždy a k vyloučení z vojska. K trestu smrti byl odsouzen i Jiří Hejna.
Dne 26. května 1952 zasedal Státní soud v Praze znovu, aby projednal žádosti o milost, které podali rodiče Rudolfa Fuksy a oba mladí odsouzenci. Soudci z povolání v tomto případě výjimečně navrhovali přihlédnout k jejich velmi nízkému věku a uložit nápravný trest.
Prokurátor a soudci z lidu naopak doporučili „tyto zaryté nepřátele našeho lidu úplně odstranit“. Jejich názor rozhodl a ani prezident republiky žádosti o milost nevyhověl. Rudolf Fuksa byl popraven 9. srpna 1952 v pět hodin deset minut.
V soudních spisech zůstaly nikdy nedoručené dopisy, ve kterých se loučil se svými nejbližšími. „Na konci svého života Ti píši ještě na rozloučenou,“ napsal své dívce. Bylo mu dvacet jedna let.
