После письма Ежова, подозрения Сталина в отношении Ягоды усилились.
25 сентября 1936 года Сталин и Жданов направили Кагановичу, Молотову и другим членам Политбюро ЦК телеграмму, в которой писали, что они считают необходимым и срочным делом назначение Ежова на пост наркома внутренних дел. Ягода, по их мнению, выполняя задачу, оказался не на высоте в деле ра зоблачения троцкистско-зиновьевского блока.
На следующий день опросом членов Политбюро Ягода был освобожден от обязанностей народного комиссара внутренних дел Союза ССР. Ему по телефону из Сочи была передана записка Сталина, в которой он предложил ему возглавить наркомат связи.
На должность наркома НКВД был назначен Н. И. Ежов с сохранением за ним по совместительству должностей секретаря ЦК ВКП(б) и председателя Комиссии партконтроля, с тем чтобы он девять десятых своего времени отдавал НКВД. Наделение Ежова столь широкими полномочиями как по государственной, так и по партийной линии создавало благоприятные условия для злоупотребления властью и произвола с его стороны.
Ежов в этот период был просто необходим Сталину. Именно его руками Сталин сотрет с лица земли с клеймом «троцкисты» всех своих политических конкурентов.
После назначения Ежова на пост наркома НКВД борьба с троцкистско-зиновьевскими элементами приняла неслыханный размах – буквально вышла из берегов, стала походить на дикий разгул.
«Параллельный антисоветский троцкистский центр». К лету 1936 года появляются первые показания некоторых обвиняемых по делу «объединенного троцкистско-зиновьевского центра» о существовании «параллельного центра». Вскоре последовали аресты Пятакова, Радека, Серебрякова и других.
20 мая 1936 года опросом членов Политбюро ЦК принял постановление, подписанное Сталиным. В нем указывалось, что ввиду непрекращающейся контрреволюционной активности троцкистов, находящихся в ссылке и исключенных из ВКП(б), следует предложить НКВД направить их в отдаленные концлагеря на срок от 3 до 5 лет, а всех арестованных троцкистов, уличенных в причастности к террору, предлагалось судить Военной коллегией Верховного суда СССР с применением к ним расстрела.
29 сентября опросом членов Политбюро принято и подписано Сталиным постановление, утвердившее директиву «Об отношении к контрреволюционным троцкистско-зиновьевским элементам». В этой директиве предлагалось рассматривать троцкистов и зиновьевцев как разведчиков, шпионов, диверсантов и вредителей фашистской буржуазии в Европе.
Установка Сталина на вскрытие «подлинного троцкистского центра» и постановление Политбюро ЦК о расправе с троцкистами свидетельствуют о том, что перед органами НКВД была поставлена новая задача – организовать «громкий» процесс над наиболее видными в прошлом участниками троцкистской оппозиции.
Сталин, как всегда, сам контролировал подготовку процесса. Ему направлялись многие протоколы допросов обвиняемых. Как всегда, следствие по делу велось с грубейшими нарушениями законности. Большинство обвиняемых длительное время не признавали своей вины, но в результате применения к ним различных мер воздействия оговорили себя. Многие обвиняемые давали требуемые от них показания под влиянием уговоров: мол, это необходимо в интересах окончательного разоблачения и разгрома троцкизма.
23–30 января 1937 года в Москве Военной коллегией Верховного суда СССР в открытом заседании рассмотрено дело «антисоветского троцкистского центра». По делу осуждены 17 человек: Ю. Л. Пятаков, Г. Я. Сокольников, К. Б. Радек, Л. П. Серебряков, Я. А. Лившиц, Н. И. Муралов, Я. Н. Дробнис, М. С. Богуславский, И. А. Князев, С. А. Ратайчак, Б. О. Норкин, А. А. Шестов, М. С. Стройлов, И. Д. Турок, И. И. Граше, Г. Е. Пшин, В. В. Арнольд (Васильев).
Наряду со стандартными обвинениями в их адрес прозвучали обвинения и в подрыве обороноспособности страны. Этот процесс стал важным событием, стимулирующим репрессии в военной промышленности.
За два дня до окончания процесса председательствующий в судебном заседании Ульрих представил в ЦК на имя Ежова проект приговора: для всех подсудимых предлагалась одна мера наказания – расстрел. По неустановленным причинам предложение Ульриха поддержки не получило. К расстрелу осудили 13 человек; Радека, Сокольникова и Арнольда приговорили к 10 годам, а Строилова – к 3 годам тюремного заключения.
В мае 1939 г. Радек и Сокольников по заданию Берии и его заместителя Кобулова были тайно убиты в тюрьмах специально подосланными лицами из числа бывших сотрудников НКВД, отбывавших наказания за политические и должностные преступления. Как видно из объяснений бывших ответственных работников НКВД, при разработке операций по этим убийствам Кобулов, требуя безукоризненного их исполнения, подчеркивал, что они осуществляются с ведома Сталина. Операции провели безукоризненно. 19 мая во время драки «заключенный», являвшийся якобы троцкистом, убил Радека. При аналогичных обстоятельствах в Тобольской тюрьме 21 мая другой «заключенный» убил Сокольникова.