Com a sua transferência para Rouen, as condições de reclusão da Donzela tornaram-se mais severas. Embora devesse ter sido encarcerada numa prisão eclesiástica e vigiada por mulheres, colocaram-na sob a vigilância de soldados ingleses. O padre Jean Massieu de Rouen descreveu as suas condições de reclusão nestes termos:
«Joana estava fechada no castelo de Rouen, numa sala situada no piso intermédio da torre, à qual se acedia subindo oito lances de escadas. Ali havia uma cama onde dormia e um grande bloco de madeira ao qual estava presa uma corrente de ferro que servia para a acorrentar. Tinha os pés amarrados. Era acorrentada com um cadeado que se encontrava sobre o bloco de madeira. Vigiavam-na cinco ingleses desprezíveis, que desejavam ardentemente a morte de Joana e zombavam dela incessantemente».
Durante o processo, Joana queixou-se repetidamente desta situação e acusou o bispo Cauchon de ser o responsável. Além disso, muitas vezes tinha de se defender — especialmente à noite — de abusos por parte dos seus guardas.
Antes de começarem os interrogatórios à acusada, tinham sido recolhidos relatórios prévios sobre Joana na sua aldeia, Domrémy, e nas localidades vizinhas. No entanto, estes não se revelaram úteis para o objetivo do julgamento, que era condenar Joana por bruxaria. A sua reputação era demasiado boa para que se pudessem extrair deles argumentos contra ela, muito pelo contrário!
Em todas as etapas deste nefasto processo ficou claro que qualquer testemunho favorável a Joana era silenciado e que qualquer gesto de compaixão ou compreensão para com ela por parte dos membros do tribunal era considerado suspeito e até punido.
O último confessor de Joana, Martin Ladvenu, descreveu-o assim: «Tenho a impressão de que alguns assistiram ao julgamento por medo dos ingleses e outros para lhes agradar. Sei que o mestre Nicolas de Houppeville foi encarcerado na prisão real por se recusar a participar no julgamento. Também sei que Joana não contou com assistência jurídica durante o processo, exceto perto do fim do mesmo. Ninguém se teria atrevido a aconselhá-la ou guiá-la, por medo dos ingleses. […] A Ysambert de la Pierre, que numa ocasião quis ir em ajuda de Joana, foi-lhe ordenado que se calasse e foi ameaçado de ser atirado ao rio Sena se voltasse a fazer tal coisa no futuro».
Poder-se-iam enumerar muitos pontos que põem em relevo quão infame foi este processo. Cabe mencionar o que a própria Joana assinalou durante o seu interrogatório em Rouen: muitas das coisas sobre as quais agora se lhe pediam contas já as tinha respondido num interrogatório prévio ao início da sua missão, e as autoridades eclesiásticas tinham-nas aprovado.
A 21 de fevereiro de 1431 celebrou-se a primeira sessão pública do processo de condenação, presidida pelo bispo Cauchon. Outros membros do tribunal eram o conselheiro eclesiástico Jean d’Estivet, o promotor do processo Jean de la Fontaine, o magistrado Jean Beaupère e outros 43 membros, entre os quais se encontravam abades, professores e doutores, bem como outras personalidades eclesiásticas de alto escalão.
Joana não se deixou intimidar de todo durante os numerosos e longos interrogatórios perante o tribunal. As suas vozes animavam-na a responder com coragem, e assim o fez. Ela, que não sabia ler nem escrever, mostrou grande astúcia nas suas respostas. Perante certas perguntas, limitou-se a assinalar que queria consultar primeiro os seus santos e que talvez responderia mais tarde. Em mais de uma ocasião, surpreendeu os presentes com a sua boa memória sobre o que já tinha sido perguntado e respondido. Também esquivava com habilidade as armadilhas que lhe estendiam e as suas respostas surpreenderam alguns pela sua precisão teológica.
As perguntas do tribunal giravam repetidamente em torno das suas vozes, que se pretendia qualificar como fantasmas, em particular como sussurros diabólicos. Pretendia-se demonstrar que, ao vestir-se com roupas de homem, infringia os mandamentos de Deus. Com efeito, Joana usava roupas masculinas desde que tinha assumido o serviço militar. Sentia-se mais segura com essas roupas ao conviver com os soldados e, além disso, eram mais adequadas para esse ambiente. Uma e outra vez tentaram acusá-la de não se submeter à Igreja, mas não o conseguiram. De facto, Joana estava disposta a seguir a orientação da Igreja. No entanto, não revelou ao tribunal certas coisas que estavam destinadas unicamente ao rei e nunca renegou as suas vozes.
Em suma, o objetivo dos interrogatórios era demonstrar que as suas revelações sobrenaturais eram obra do diabo. Pressionaram-na para que confessasse que tinha sido enganada e para que se submetesse à Igreja, que considerava falsas as suas revelações. Inclusive a ameaçaram mostrando-lhe instrumentos de tortura. Mas Joana não se deixou intimidar e permaneceu fiel aos seus santos. Foi ela quem advertiu o bispo das consequências da sua injustiça:
«Chamais-vos meu juiz. Não sei se o sois. Mas acautelai-vos de não me julgar injustamente, pois colocai-vos em grande perigo. Advirto-vos para que, se o nosso Senhor vos castigar, eu tenha cumprido o meu dever e vo-lo tenha dito».
Joana teve de suportar seis interrogatórios públicos, seguidos de nove extraordinários, que se prolongaram até 17 de março. Tinha a esperança de ser libertada graças a uma grande vitória, tal como lhe tinha prometido santa Catarina. Ela tinha-o entendido como uma libertação da sua prisão.
Joana declarou: «A maioria das vezes, as minhas vozes diziam-me que seria libertada graças a uma grande vitória, e depois acrescentavam: “Aceita tudo! Não temas o teu martírio! No fim entrarás no Paraíso”. E asseguravam-me sem margem para dúvidas. Eu chamo “martírio” às tribulações e adversidades que padeço na minha prisão e não sei se terei de suportar mais, mas confio no Nosso Senhor!».
O infame julgamento chegava ao seu ponto culminante. Prepararam-se as acusações, pronunciaram-se sermões de advertência, redigiram-se pareceres e formularam-se doze acusações. Todos tinham o mesmo objetivo: a Donzela enviada por Deus devia ser queimada como uma bruxa!
Joana estava prestes a alcançar a sua maior vitória!