2011年11月18日，中川放棄上訴，辯護律師所主張的「當事人的精神狀態不正常」終究未被採信，也讓他纏訟了十多年的死刑官司終於定讞。作為奧姆真理教第12名被判死刑的幹部，中川當時並沒有多作表示。倒是在一審當中，這位醫生曾說「自己並不是為了掐人脖子與製造沙林毒氣才出家的。」在最後陳述時，中川也曾淚崩證言台，承認自己「作為人、作為醫師、作為宗教家，都已經失格」。
「這可能是最後一次見面了，非常謝謝老師」
2011年11月18日之後，中川智正面對的是「不知何時行刑」的漫長等待。不過與其他奧姆真理教死囚不同的是，總是有一位80多歲的知名學者到東京拘留所探望中川。這位學者，就是毒物學權威杜祖健。由於中川居住的是重刑犯的獨囚室，當杜祖健教授找他聊生化兵器時，中川總是特別開心、知無不言。杜教授2012年也曾表示，在中川直率的意見交換之下，他對奧姆真理教生化武器的製造運用更為了解，所方也將每次通常只有10分鐘的會面時間，特地延長到30分鐘。
杜祖健最後一次見到中川，是今年的4月份。當時中川智正等死囚已陸續從東京拘留所移出，因為該處並沒有執行絞刑的設備，加上中川等人去的都是有絞刑設備的拘留所（中川是到廣島拘留所），許多媒體都猜想，奧姆真理教徒即將伏法的時刻就要到來。不過杜祖健說，中川臉上並無恐懼神色，對於與他頻繁交換沙林與VX神經毒劑的知識、並且鼓勵他聯名發表英文論文的老教授，中川的遺言是：「老師還是精神很好，這大概是我們最後一次見面了。英文論文的事，非常感謝您。」
死刑執行 7人
— Bernstein (@godspeed_9) 2018年7月6日
松本智津夫、井上嘉浩、早川紀代秀、中川智正、
遠藤誠一、土谷正実、新実智光
死刑囚 残り6人
林泰男、横山真人、岡崎一明、
広瀬健一、豊田亨、端本悟 pic.twitter.com/Ys84QxGqOa
根據日媒報導，中川智正雖然沒有唸過杜祖健任教的學校，但當初為了要替奧姆真理教研發沙林與VX神經毒劑，中川等高階幹部就是透過杜祖健發表在期刊《現代化學》的論文學習，因此某種意義上中川也算是杜祖健的「私淑弟子」。金正恩的胞兄金正男2017年2月在馬來西亞中毒死亡後，中川也經由律師轉交一封英語信件給杜祖健，信件內容是根據他自己的操作VX與沙林毒氣的經驗，研判金正男確實是死於沙林毒氣。
「性格開朗、頭腦極為出色」
後來在杜祖健的鼓勵下，兩人聯名就此事投稿了學術期刊，英文版今年6月已獲《法醫毒物學》刊登，日文版本也通過審查，今年8月也將在日文學術期刊《現代化學》刊出。令人感慨的是，這本期刊正是當初中川智正研讀杜祖健毒物論文的期刊，如今中川終於能在學術上有所貢獻，與「恩師」一同發表論文，但中川已被執行死刑完畢—為了他所殺害的十幾條人命。
88歲的杜祖健教授如此描述這位死囚：「性格開朗、頭腦極為出色、討論時切中要害、表達有序、學習能力傑出。他經常表示自己做錯了，但我不能確定他反省到什麼程度、哪句話又是出於本心。不過，他仍讓我感覺對麻原有所敬畏。」
