После получения протоколов допросов Корка и Фельдмана о подготовке военного переворота Сталин, Молотов, Каганович и Ворошилов (только этих трёх членов Политбюро Сталин допускал к ознакомлению с материалами следствия) дали санкцию на арест Тухачевского, который произошёл 22 мая.
О последних днях пребывания Тухачевского на свободе рассказывается в воспоминаниях генерал-лейтенанта П. А. Ермолина, который встретил Тухачевского на партийной конференции Приволжского военного округа. «Чувствовалось, что Михаилу Николаевичу не по себе,— вспоминал Ермолин.— Сидя неподалеку от него за столом президиума, я украдкой приглядывался к нему. Виски поседели, глаза припухли. Иногда он опускал веки, словно от растущего света. Голова опущена, пальцы непроизвольно перебирают карандаши, лежащие на скатерти. Мне доводилось наблюдать Тухачевского в различных обстоятельствах… но таким я не видел его никогда» [1009].
На следующий день утром Тухачевский снова появился в президиуме конференции. На вечернем заседании, где он должен был выступать, он уже не присутствовал.
24 мая было принято постановление Политбюро о «заговоре в РККА». В нём упоминалось о послании Бенеша Сталину и указывалось, что заговорщики планировали «во взаимодействии с германским генеральным штабом и гестапо в результате военного переворота свергнуть Сталина и советское правительство, а также все органы партии и советской власти, установить… военную диктатуру» [1010].
Политбюро постановило вынести на голосование членов и кандидатов в члены ЦК предложение об исключении из партии Тухачевского и Рудзутака и передаче их дел в НКВД. Это предложение мотивировалось тем, что ЦК «получил данные, изобличающие члена ЦК ВКП Рудзутака и кандидата в члены ЦК ВКП Тухачевского в участии в антисоветском троцкистско-правом заговорщическом блоке и шпионской работе против СССР в пользу фашистской Германии» [1011]. Соответствующее решение было оформлено опросом членов и кандидатов в члены ЦК 25—26 мая. Особую рьяность при голосовании проявил Будённый, сделавший на своём бланке надпись: «Безусловно „за“. Нужно этих мерзавцев казнить» [1012].
28 мая был арестован Якир, а 29 мая — Уборевич. Решение ЦК об их исключении из партии было принято также после их ареста — 30 мая — 1 июня. В этом решении Якир и Уборевич обвинялись «в участии в военно-фашистском троцкистско-правом заговоре» и в шпионской деятельности в пользу уже не только Германии, но также Японии и Польши [1013].
В ходе расследований, проведённых в середине 50-х — начале 60-х годов, лица, участвовавшие в подготовке процесса генералов, сообщили, что к военачальникам применялись «зверские, жестокие методы допроса». О том же говорили следователи, арестованные в 1938 году. Так, например, Ушаков после применения к нему тех же методов, какие он применял к генералам, заявил: «Мне самому приходилось в Лефортовской (и не только там) бить врагов партии и Советской власти, но у меня не было никогда такого представления об испытываемых избиваемым муках и чувствах» [1014]. Тот же Ушаков сообщил: «Фельдман Б. М. у меня сознался в участии в антисоветском военном заговоре… 25 мая мне дали допрашивать Тухачевского, который сознался 26-го, а 30 я получил Якира. Ведя один, без помощников (или „напарников“), эту тройку и имея указание, что через несколько дней дело должно быть закончено для слушания, я, почти не ложась спать, вытаскивал от них побольше фактов, побольше заговорщиков. Даже в день процесса, рано утром, я отобрал от Тухачевского дополнительное показание об Апанасенко и некоторых др.». Среди «других» значился, например, Тимошенко [1015].