Dipenjarakan di Denpasar 's penjara, beliau telah dipindahkan ke penjara yang tinggi keselamatan pulau Nusakambangan pada bulan Oktober 2005.

Bersama-sama dengan kedua-dua pengebom lain yang menerima hukuman mati, beliau telah melancarkan satu cabaran perlembagaan terhadap penggunaan pasukan penembak salut. Mukhlas pilih pemotongan kepala.[6]

Pada bulan Oktober 2008, beliau kekal menyesal dan mendakwa membalas dendam akan diambil untuk kematiannya.[7] During the month, his final appeals were rejected and the Attorney General's office announced that he would be executed by firing squad in early November 2008.[6]

Menurut sumber di Indonesia Pejabat Peguam Negara, pelaksanaan telah dilakukan sebelum akhir hari Ahad, 9 November 2008. Ini dilaporkan ditunda dari rancangan asal untuk membenarkan seorang wakil dari keluarga untuk mengenal pasti badan selepas pelaksanaan. Dari keluarga Mukhlas, adiknya, Ali Fauzi telah dihantar sebagai wakil keluarganya.[8][9]

Mukhlas, bersama-sama dengan Amrozi bin Nurhasyim dan Imam Samudra ditembak pada 00.15 waktu tempatan pada 9 November 2008. Mereka telah disempurnakan oleh skuad menembak.[10]