1948年12月16日，随着国民党军第12兵团在双堆集被人民解放军全歼，第12兵团司令官黄维也成了我军的俘虏。
黄维
黄维被俘之初，身份并没有暴露，我军登记人员问他：「你叫什么名字？是干什么的？」
黄维回答说：「我叫方正馨，在12兵团14军担任上尉文书。」
登记人员又问：「上尉文书月薪多少？」
「这，这……」黄维急得直挠头，好半天才吞吞吐吐地说：「我的记性太坏，忘了，好像是60元吧！」
「你说得不对。」登记人员见黄维一直用右手把左手的衣袖往下拉，便对他说：「请你把左手的袖口卷起来。」
原来黄强的左手手腕上戴着一只欧米茄手表，登记人员问他：「看来你这位上尉文书家里很有钱，不然你就是两年不吃饭，也积攒不了这块表的钱。」
黄维连忙狡辩：「这是我一个亲戚送的。」
3天以后，登记人员找来了一个叫李永志的战士，他曾给黄维开过几年的小汽车，刚从国民党军队中投诚过来。李永志围着黄维绕了一圈又一圈，最后肯定地说：「他就是黄维！」
尽管被我军识破了身份，但黄维始终表现出一副不合作、不配合的态度。中原野战军联络部长杨松青动员第12兵团的高级将领给被围在陈官庄的杜聿明、邱清泉写劝降信，国民党第85军的参谋长陈振威写好了信，请大家签名，只有黄维坚决不签。
杜聿明
几天以后，一个年轻的新闻记者前来采访黄维，他问道：「你为什么不早些投降？」
黄维把桌子一拍，大吼起来：「只有战死的烈士，没有苟活的将军，我为什么投降？为了国家民族的利益，我要战斗到一兵一卒……」
记者也火了：「你代表什么国家民族？你只代表封建官僚，代表四大家族！」
「你胡说八道！」黄维准备冲上去打这位记者，还好被众人拦住了。
黄维本以为自己兵败被俘后，一定会受到解放军的严惩。但事情却出乎他的意料，他被转移到井陉看守所，不仅没有受苦，在生活上还处处受到优待。黄维每顿饭都是三菜一汤，一个星期还配给5斤白面，这样的伙食在当时已经相当不错了，作为对比，看守所的工作人员一个月才能吃一次面粉。
在这段日子里，黄维整天无所事事，每天不是借几本旧书来看看，就是翻翻解放区的报纸，他的心情虽然不好，日子倒也过得安稳。
新中国成立后，黄维被转移到了位于北京的功德林战犯管理所改造。改造初期，黄维走路始终挺着腰杆，将军风范丝毫不失，他留起了胡子，自称「在国民党时期留的胡子，不能在共产党的监狱里剃掉」，他还在随身的本子上写下了于谦的【石灰吟】和文天祥的【正气歌】以自勉。
功德林战犯管理所
有一次，黄维的妻子蔡若曙前来探监，她给黄维做了很丰盛的饭菜。吃饭时，蔡若曙劝黄维好好改造，争取早日特赦，不料黄维听后大怒，他直接把筷子摔在桌子上，并斥责妻子说：「从现在起，我不吃你做的饭，你也别来看我！」
功德林战犯管理处对战犯的改造抓得很严，战犯被分成若干个小组，要定期参加有组织的学习。很多战犯都努力学习，积极改造，比如杜聿明在读了【论持久战】后，就写下了1万余字的读书笔记，他还要求把自己的笔记寄给蒋介石。但黄维始终拒绝写任何悔过书，他说自己「无罪可悔」，唯一惭愧的是十几万大军在自己的领导下溃败，因此他也成为了管理人员眼中「拒绝改造」的典型。
有一天，管理处组织战犯学习揭露四大家族剥削压迫中国人民的书籍。黄维所在小组的副组长董益三把学习内容领读完以后，黄维马上站起来说：「我不同意这本书的说法，什么国民党的中央银行、中国银行、交通银行、农业银行都是四大家族的，都是蒋介石一家的？按照这种言论，那么共产党现在不是有个中国人民银行么？这个银行也就是毛泽东一家的！」
黄维
董益三等人听后大怒，他们一起批驳黄维，还要求他写书面检查，但黄维却无动于衷。这天午饭后，黄维拿出自己的笔记本，坐在桌子跟前写了起来。同组的梁培璜以为他在写检讨材料，于是凑过来看，却发现本子上写了一句打油诗：
龙困浅滩遭虾戏，虎落平阳被犬欺。
这下可把同组的人给气坏了，他们仗着人多势众，向黄维动了手，黄维也主动还击，却因为用力过猛摔倒在了地上，脸也被刮破了。
管理处的领导闻讯后马上赶来，制止了这起斗殴。领导了解了事情的经过后，分别找黄维和董益三进行了谈话，他指出黄维的发言「观点是错误的，要继续学习，明辨是非」，也批评了董益三：「你虽然坚持了正确观点，要求进步是对的，但身为副组长，动手打人，并不能表明进步，只能表明落后。」
1952年4月，黄维患上了急性腹膜结核和腹膜炎，他的肚皮肿胀得老高，两条腿肿得发亮。战犯管理处第一时间把他送到了医院，并为他安排了单间居住。
当时治疗结核病的药物如链霉素和青霉素，国内还不能自主生产，只能依靠进口，所以黄维治病所需要的药物都是公安部的卫生机构派人到香港和澳门买回来的。黄维住院期间，生活完全不能自理，就连大小便也不能下床，都是由管理员负责照料。时间长了以后，黄维也感到十分感动，思想上也逐渐不那么抵触改造了。
尽管此后黄维有所转变，但他的表现总的来说还是很不好。1959年，政府决定对战犯实行第一批特赦，黄维心想自己的改造表现并不好，特赦人员肯定不会有自己，所以心里倒也坦然。
但黄维不知道的是，周恩来点名要特赦他，因此他最初也上了首批特赦人员的名单。但这个决定被战犯管理所给顶了回去，管理所的领导认为黄维根本没有改造好，如果特赦他的话，其他没得到特赦的战犯肯定不服。因此黄维最终没有得到特赦。
周恩来
1968年4月，黄维被转移到抚顺战犯管理所继续接受改造。黄维刚来抚顺时，整天愁眉苦脸，也不和别人说话，经常唉声叹气。管教刘家常看在眼里，急在心里，他经过几天的细心观察，发现黄维每次上厕所的时间特别长，而且大便中还有鲜血，他猜想黄维可能患有痔疮，便抓了几副治疗痔疮的中药送给了黄维。
黄维十分感动，终于向刘家常敞开了心扉，他说：「我胸口闷，手指尖发麻，已有半年多的时间了，我恐怕活不了多长时间了……」
刘家常马上把黄维的病情报告给了所里的领导，领导非常重视，特地把沈阳的专家请了过来，专家经过诊断后说：「黄维如果再不治疗，也许只能活半年的时间。」
专家们迅速给黄维做了手术，并治好了他的痔疮病。此后黄维的心情明显地好了起来，他也不再躲避管教人员，有的时候还主动请缨，干些力所能及的活。
有一天，刘家常把黄维叫到了办公室，问他最近学习怎么样，有什么想法没有。黄维思考了半天，最后终于鼓足勇气说：「我在北京研究了多年的‘永动机’，一直没有试验，我想请示政府同意我试验‘永动机’。」
「永动机」模型
原来当年在井陉看守所时，黄维整天在茅草屋里待着没什么事，经常看到外面有人来附近的水井里打水，他看得久了，便产生了奇想：重力是无处不在的，他要设计一种发动机，把重力变成动力，那么这部机器可以永远自动运转，这是一项可以改变世界工业的革命！
黄维到功德林后，向管理处要求给予他一定的研究条件，遭到了理所当然的拒绝。黄维却不放弃，他又委托张治中把申请从事此项研究的报告带给中科院，几个月后，中科院回复他说：「这种机器叫‘永动机’，早已被科学证明是绝对不可能的，所以这项工作没有意义。」
但黄维仍不死心，他又找来了大量关于自然科学的书籍，继续研究着「永动机」，他的行为也被管理人员认为是「不务正业」、「拒绝改造」，这成为了他没能得到首批特赦的一个重要原因。
刘家常听完黄维的请求后，感到十分为难，但为了不打击黄维好不容易才培养起来的积极性，他还是把此事报告给了所里的领导，最终所里也对此事表示支持。黄维得知这一消息后，十分高兴，他很快就把试验计划写了出来，然后利用电机厂的材料把「永动机」造了出来。
「永动机」工作了几天后，慢慢地停了下来。黄维却不泄气，他先后制造了4个「永动机」，一个比一个大，失败也一次比一次惨。在他去世以后，一台两吨半的「永动机」仍然躺在他家的地下室里。后来拍摄电影【大决战】时，导演和演员们出于好奇，专门来黄维家参观了这个「永动机」，这个硕大的家伙，着实把大家吓了一跳，众人异口同声地说：「难以想象，难以想象！」
经过27年的改造后，在1975年3月19日，黄维终于得到了特赦。此时黄维已经是个71岁的老人了，当他拿到最高人民法院发给他的特赦通知书后，不禁回到房间失声痛哭……
黄维接过特赦通知书
黄维被特赦后，本想回到江西贵溪的老家，和妻子一起安安静静地度过晚年，但中央批示他留在北京，任全国政协文史专员，享受政协委员待遇，并对他格外照顾，每月发给他工资200元。1978年3月，黄维又被推选为全国政协常委。
黄维被特赦后，台湾方面曾向他许诺，补发他自1948年以来共27年的工资，条件是他必须离开大陆到第三地。黄维却拒绝了，他说：「共产党对我有恩，一是没有杀我，二是把我的家人照顾得挺好，儿女们都受了教育。」
1985年11月，黄维和夫人重游抚顺战犯管理所。这天晚上，他谢绝了当地政府给他安排的宾馆，住进了当年管理所为他治病的房间，他说：「在这个房间生活了好几年，使我的灵魂得到了彻底的洗礼，使我获得了重新做人的机会。」
晚年的黄维不仅专注于全国政协文史资料研究委员会的工作，他还积极利用自己的身份，为两岸的沟通联系而奔走，他多次往返于香港和大陆，渐渐和台湾的一些旧友取得了联系，他曾多次对故旧说：「趁我生活尚能自理，神智亦还清明，一定要为和平统一祖国的神圣事业献出绵薄之力。如不能达到此目的，我会引为终身遗憾的。」
晚年的黄维
1989年初，台湾方面通过民间渠道，邀请黄维去台湾访问。黄维欣然同意，他列出了要探访的黄埔同学及好友名单，还准备去看望师母宋美龄以及陈诚的夫人谭祥。但正当他准备启程时，却在3月20日突发心脏病，不幸逝世，享年85岁。
黄维去世后，全国政协给了他这样的评价：
为人耿直，尊重感情，个性刚强，生活俭朴，为人称道。
