Не выдержав многочасовых допросов с пристрастием, девицы, состоявшие в связи с гангстерами, «раскололись». В результате этого без суда и следствия были убиты несколько членов банды Диллинджера. А в Хот-Спрингсе был тяжело ранен Френки Нэш. Задержанного перевозили в тюремную больницу Канзаса по железной дороге. На центральном вокзале города их уже поджидали гангстеры Диллинджера. Между сотрудниками ФБР и бандой завязалась перестрелка. Как только раздались первые выстрелы, один из агентов ФБР застрелил лежащего на носилках Френки Нэша.

Пресса все резче критиковала создавшееся положение. В дело пришлось вмешаться лично президенту США Т. Рузвельту. Он поручил Генеральному прокурору США Каммингсу принять специальные меры для ликвидации банды Диллинджера. Каммингс созвал совещание, в котором помимо шефа ФБР Гувера приняли участие самые известные прокуроры и криминалисты Америки. Но речь Генерального прокурора США скорее была похожа на капитуляцию перед преступным миром. В заключении он сказал: «Господа, я хотел бы, чтобы Соединенные Штаты и их полиция перестали являться объектом насмешек для всего мира. Я хотел бы, чтобы с гангстеризмом, нашедшим свое дьявольское воплощение в банде Диллинджера, было покончено так или иначе. Я жду ваших предложений, господа».

Эдгар Гувер, расписываясь в своей позорной беспомощности, выступил с ответной речью: «Мы больше не в состоянии навести порядок дозволенными законом средствами. Все, что мы можем, — это, не считаясь с законом и с государственными постановлениями, действовать тем же способом, каким преступный мир вывел нас из равновесия — бескомпромиссным террором». На этом совещании Диллинджер был объявлен государственным преступником № 1 и вместе со своей бандой поставлен вне закона. Всем агентам ФБР и полицейским было приказано начать на них «охоту без милосердия».

Спустя несколько месяцев полиция опять потерпела очередное поражение. Во время попытки захвата банды на озере Мичиган был тяжело ранен Джон Гамильтон — один из участников банды. Диллинджер вывез его в безопасное место, но через несколько часов тот умер. Сам, без посторонней помощи Диллинджер закопал труп бывшего подельника, предварительно обезобразив его лицо и руки серной кислотой. Еще много месяцев агенты ФБР продолжали охоту за уже покойным Джоном Гамильтоном. Семнадцать ни в чем не повинных граждан США были убиты из-за отдаленного сходства с этим известным преступником.

Со времени последней стычки с полицией Джон Диллинджер проживал в Чикаго на Нортс-Кроуфордавеню, 2309, у бывшего участника банды — Джеймса Прохаско, платя 60 долларов за день. За 10 тысяч долларов два хирурга, Лезер и Кэсседи, вызвались сделать Джону Диллинджеру пластическую операцию. Доктор Лезер, отбывавший наказание за спекуляцию наркотиками, должен был изменить Диллинджеру форму носа, расширить скулы и подбородок, тогда как Кэсседи обязан был изменить рисунок папиллярных линий. Во время операции Диллинджер чуть не погиб. Оказывается, преступник № 1 не переносил эфирного наркоза. Только через несколько часов врачам удалось вывести его из комы. Пока заживали операционные рубцы, Диллинджер отрастил бороду и перекрасил волосы. Даже подельники не могли бы теперь узнать своего босса.

30 июня 1934 года Джон Диллинджер совершил ограбление банка в Саунт-Бентли (штат Индиана). Добыча банды составила 90 тысяч долларов. Но на этот раз удача изменила Диллинджеру. Полицейский, стоявший на посту, попытался оказать сопротивление, а один из кассиров, воспользовавшись суматохой, успел подать сигнал тревоги. Бандитам удалось скрыться, но полиции по почерку удалось определить, что здесь орудовала банда Диллинджера.

20 июля 1934 года в бюро шефа чикагского отделения Федеральной уголовной полиции Мелвина Первиса явилась хозяйка пансиона Анна Сейдж и сообщила, что 22 июля она должна встретиться возле кинотеатра «Биограф» с Джоном Диллинджером. «Чтобы вы смогли заметить меня в толпе, я надену красное платье», — предложила она полицейским. Еще до начала операции Первис проинформировал начальника ФБР Гувера о предстоящем аресте гангстера № 1. И затем получил инструкции, которые привели его в полнейшее замешательство: «Диллинджер должен быть убит на месте». Первис был вне себя и пытался возражать: «Но это бессмыслица, у нас целых два дня. Мы можем вызвать войска, можем оцепить весь район. Теперь Диллинджеру от нас не уйти». Однако Гувер продолжал настаивать на своем: «Я пошлю вам самолетом Холдиса и Коули — лучших снайперов ФБР».

До сих пор нет достоверной версии, объясняющей, почему Анна совершила это предательство. Некоторые считали: она просто отомстила своему бывшему любовнику за то, что он завел себе новую пассию и потребовал, чтобы Анна признала ее. По другой версии, Анна Сейдж, венгерка по национальности, имела просроченный вид на жительство, и поэтому ей грозила депортация из страны. Ценой предательства она пыталась добиться права жить в США.

Джон Диллинджер обожал кинематограф. А в те июльские дни в Чикаго стояла убийственная жара. Единственным кинотеатром с кондиционером был «Биограф», расположенный на Линкольнавеню. Вечером 22 июля 1934 года туда отправились Диллинджер, Полли Гамильтон и Анна Сейдж. Туда же прибыли и 16 агентов ФБР, среди которых были Коули и Холдис. После окончания сеанса двери кинотеатра открылись, выпуская толпу на улицу. Одними из последних вышли Диллинджер и две его спутницы. Анну Сейдж в ярко-красном платье агенты ФБР в толпе заметили сразу. Затем события развивались стремительно. Один из агентов засвистел в свисток. Диллинджер бросился бежать. В это время полицейские открыли прицельный огонь. Диллинджер был расстрелян на месте.

Через час все средства массовой информации Америки объявили о том, что государственный преступник № 1 убит. Оба агента ФБР были вызваны в Вашингтон. Холдиса и Коули на аэродроме в сопровождении журналистов встречал сам шеф ФБР Гувер. Он пожал им руки и растроганно произнес: «Благодарю вас от имени американской полиции. Вы сумели восстановить ее честь». В ту же ночь шеф чикагского отделения полиции Мелвин Первис написал рапорт об отставке.

Тело Диллинджера было забальзамировано и выставлено в чикагском морге для всеобщего обозрения. Власти хотели, чтобы американские обыватели поверили в смерть гангстера № 1. Хотя однозначных доказательств того, что убитый был Джоном Диллинджером, не было. Таким образом, противоправная «охота без милосердия» имела непредвиденные последствия и принесла преступнику США № 1 легендарную славу, подняв его на недосягаемый пьедестал.