После последнего предвоенного показательного процесса в марте 1938 года репрессии в Советском Союзе стали ослабевать. В июле первым заместителем Ежова был назначен Лаврентий Берия, руководитель Закавказского НКВД. К моменту смещения Ежова, 8 декабря, реальная власть уже перешла в руки Берии. В течение всей эпохи репрессий Сталин избегал публичной ответственности. Устранение Ежова позволило Сталину сделать его козлом отпущения за такие эксцессы, как «ежовщина», а такое уже можно было признать открыто. Последователь Ежова, Берия, поразил дочь Сталина Светлану как «великолепный современный образец искусного придворного, воплощение восточного коварства, лести и лицемерия». Кроме того, Берия был невероятно развратным человеком. По его приказу сотрудники НКВД непрерывно поставляли ему, нередко просто хватая на улице, все новых женщин, часто школьниц. Над девушками совершали насилия и издевались. Мужья или родители, осмеливавшиеся жаловаться, обычно оказывались в лагерях.
При Берии репрессии стали носить избирательный характер. Однако охота за Троцким продолжалась во всю силу. Реальный Троцкий, живший в Мексике, становился все менее похожим на Троцкого мифического, чей образ не переставал мучить больное воображение Сталина. 1 мая 1940 года по улицам Мехико прошла демонстрация из двадцати тысяч коммунистов, которые несли лозунги «Троцкий — вон!» При этом даже, по подсчетам окружения Троцкого, в Мексике было никак не белее тридцати активных троцкистов, к тому же поделенных на несколько враждующих группировок. Однако, несмотря на вражду, все они по очереди охраняли дом Троцкого в Койоакане. В КГБ и по сей день покушение на Троцкого считается одной из наиболее важных проведенных когда-либо «специальных операций». В открытой в 1979 году «комнате памяти» Первого главного управления можно увидеть портрет и панегирик организатору покушения Науму (Леониду) Александровичу Эйтингону, чье участие в «мокрых делах» началось еще с ликвидации Блюмкина в 1929 году. Эйтингон был одним из немногих евреев в штате НКВД, кому удалось пережить чистки. Один из его сотрудников запомнил его как плотного человека, облысевшего, с низким лбом и маленькими сверлящими глазками. Он участвовал в Гражданской войне в Испании под псевдонимом генерал Котов, консультируя «интернациональные бригады» по вопросам партизанской войны в тылу националистов. В Испании же он сошелся с коммунисткой из Барселоны Каридад Меркадер дель Рио и завербовал в качестве агентов НКВД ее саму и ее сына Рамона Меркадера, будущего убийцу Троцкого.
Как следовало из плана виллы Троцкого, обнаруженного швейцарской полицией в чемодане Росси после убийства Порецкого в 1937 году, Троцкий находился под плотным наблюдением НКВД с момента прибытия в Мексику. В 1948 году Владимир Петров, позднее бежавший на Запад, имел возможность ознакомиться с одним из досье по убийству Троцкого. Это была папка толщиной в четыре или пять дюймов, содержавшая снимки, сделанные изнутри виллы и изображающие охранников, заборы, Троцкого с женой, Троцкого, пьющего чай с друзьями, собаку Троцкого, а также многое другое. Видимо, в окружении Троцкого в разное время действовало различное количество внедренных агентов НКВД, причем ни один из них наверняка не догадывался об остальных. Первым агентом, как запомнил Петров из знакомства с досье, была женщина-секретарь, завербованная еще во время норвежской ссылки Троцкого. Впрочем, самым влиятельным агентом в окружении Троцкого был Рамон Меркадер.
Меркадера прекрасно подготовили. Несмотря на месяцы интенсивных допросов, последовавших за арестом, он так ничего и не сообщил ни о себе (его личность была установлена лишь в 1953 году), ни о своей работе на НКВД. Он показал себя чрезвычайно умным, физически тренированным человеком, искусным актером; бегло говорил на нескольких языках и отличался редким самообладанием. Сильвия Агелофф признавала, что ей никогда не доводилось сомневаться в любви к ней Меркадера до тех пор, пока тот не совершил покушение на Троцкого. Продолжительное психологическое тестирование показало, что Меркадер обладал необычайно быстрой реакцией, почти фотографической памятью, способностью ориентироваться в темноте, умением быстро усваивать и запоминать сложные инструкции. Кроме того, он способен был в темноте разобрать и собрать винтовку «Маузер» за три минуты и сорок пять секунд.
В сентябре 1939 года в Нью-Йорке Меркадер присоединился к своей любовнице, стороннице Троцкого, Сильвии Агелофф. Он путешествовал по поддельному канадскому паспорту на имя Фрэнка Джэксона (причем в НКВД фамилию Jackson весьма эксцентричным образом изобразили как Jacson), полученному от добровольца из «интернациональных бригад». В Нью-Йорке он вступил в контакт с резидентом НКВД Гаиком Овакимяном, через которого получил большую часть инструкций для покушения на Троцкого. Следуя инструкциям НКВД, в октябре 1939 года Меркадер переехал в Мехико, якобы для работы в экспортно-импортной фирме. Там он возобновил отношения со своей матерью и ее любовником Наумом Эйтингоном. В январе 1940 года Сильвия Агелофф, поддавшись уговорам Меркадера, переехала к нему в Мехико. Агелофф связалась со своим гуру. Львом Троцким, на что, вне всякого сомнения, и рассчитывал Эйтингон, и в течение двух месяцев выполняла обязанности его секретарши. Меркадер каждый раз подвозил ее к вилле Троцкого и забирал после работы. Во время пребывания Агелофф в Мексике, Меркадер не предпринимал никаких попыток проникнуть на виллу, однако он успел примелькаться охранникам и завоевать доверие французских учеников Троцкого, Альфреда и Маргариты Росмер. Вскоре после возвращения Агелофф в Нью-Йорк в марте 1940 года Росмеры впервые пригласили Меркадера на виллу.
На данном этапе Меркадер скорее выступал в роли внедренного агента, нежели убийцы. Вилла к тому времени была превращена в крепость, защищенную железными решетками, проводами с пропущенным по ним электрическим током, автоматической системой сигнализации, пулеметами, постоянным отрядом из десяти полицейских и неофициальными часовыми-троцкистами. Главной задачей Меркадера была добыча необходимых для планирования вооруженного нападения данных об обороне виллы, ее обитателях и охранниках. Нападением руководил знаменитый мексиканский коммунист и художник, Давид Альфаро Сикейрос, ветеран «интернациональных бригад» времен Гражданской войны в Испании. За несколько минут до четырех часов утра 23 мая группа под предводительством Сикейроса, насчитывавшая более двадцати человек, одетых в полицейскую и армейскую униформу, застав врасплох и ошеломив охрану, изрешетила спальни виллы пулеметным огнем. Позже Сикейрос сделал совершенно неправдоподобное заявление, согласно которому целью рейда было не убийство Троцкого, а эффективный протест против его пребывания в Мексике. Выпущенный на свободу под залог, Сикейрос бежал из Мексики с помощью чилийского поэта-коммуниста Пабло Неруды.