1945年，抗日战争胜利后，远东盟军总部在组建国际军事法庭的过程中，向中国政府要求派遣一位精通英语、有英美法和国家法知识背景的法官。
中国政府就决定选派向哲浚出任此职。但向哲浚考虑到起诉惩治战争罪犯，检察官的责任可能更为重大——尽管其许多工作是默默无闻的，加上年龄等因素，故他推荐了其清华大学出身的师弟、同样有着英美法知识背景、精通英语的梅汝璈出任法官，自己则担任了检察官一职，并且在组建富有战斗力的中国检察组，广泛收集各个战犯的罪证方面作出了巨大贡献，出色地完成了自己的历史使命。
1946年1月28日，由美中英苏法等11国组成的远东国际军事法庭成立，中国政府任命梅汝璈为中国法官，向哲浚为中国检察官。是年2月7日，向哲浚向国际检察局递交了中国认为的11名日本侵华战犯名单。然而，由于日本投降后有计划地销毁了大量侵略证据，向哲浚带去的除战犯名单外，没有更多的证据。为此，他带领工作人员前往中国过去的敌占区寻找人证和物证，还前往查被查封的日本陆军省档案库存，从字里行间发掘日本侵华罪行的证据，工作强度之大难以想像。
1946年春，国际检察局开始起草起诉书。在确定对日本战犯的起诉起始日时，发生了争执。经向哲浚据理力争，终将1928年1月1日，即张作霖被日军炸死的“皇姑屯事件”发事日正式确定为中国对日本战犯起诉的起始日，将起诉起始日从抗日战争爆发的1937年提前了9年。
在法庭上，向哲浚同日本战犯及其辩护律师展开了一场场舌战。
1946年12月29日审理“南京大屠杀”案时，战犯松井石根在辩护中把自己的罪责推得一干二净。向哲浚当庭展示了一叠资料，其中包括《曼彻斯特卫报》驻华记者伯烈当时的报道、南京外国侨民在日记中对当时日军暴行的大量记述及现场拍摄的罪证。被告律师又提出：“把被告松井石根指控为最高直接责任者的证据仍然不足。”向哲浚从容从卷宗里取出1937年12月10日有松井石根亲笔签名的进攻南京的命令，命令声称“占领南京必须作周详的研究，以便发扬日本的威武，而使中国畏服。”向哲浚提请被告“特别注意畏服的含意”。最后，远东国际军事法庭以无以辩驳的事实宣告松井石根率日本军队在南京犯下了滔天罪行。
在审判土肥原贤二和板垣征四郎时，向哲浚向美国籍检察长季南提出：“土肥原和板垣在中国犯罪最多，应由中国检察官负责对此二人的控诉。”向哲浚还从南京搬来援兵，让刚从欧美考察回来的著名法学博士倪徵燠出任他的首席顾问。
1947年10月9日，一手制造了伪满州国的板垣提出长达48页的书面证词，想证明“满州国”是根据“民意”成立的。中国检察官出示日本御前会议文件和日本内阁会议文件、密电、动员令等重要材料盘问反驳。面对大量铁的事实，板垣哑口无言。
1948年11月12日，板垣征四郎、土肥原贤二、松井石根等7名被告被判绞刑，另有16人被判处无期徒刑；1948年12月23日，绞刑执行，向哲浚和中国军事代表团团长商震应邀参加见证。
