В 1936 году начался новый виток наступления на представителей старой гвардии большевиков. На этот раз ставилась цель не просто устранить от власти, а физически уничтожить всех потенциально опасных лидеров партии. В августе 1936 года, январе 1937 года и марте 1938 года прошли три крупных московских процесса над лидерами бывшей «троцкистско-зиновьевской оппозиции». В общей сложности на скамье подсудимых оказались 54 человека, среди них: Каменев, Зиновьев, Пятаков, Сокольников, Серебряков, Радек, Бухарин, Рыков, Крестинский и др.

Значительной вехой в процессе развертывания репрессий в стране стал Пленум ЦК партии, проходивший с 23 февраля по 5 марта 1937 года. Участники пленума и, прежде всего, докладчики — Сталин, Молотов, Ежов и Жданов попытались дать определение врага, которого, соответственно, необходимо было найти и обезвредить. Говоря об остроте проблемы, Сталин в своем докладе отмечал, что шпионы и вредители проникли «во все или почти во все наши организации, как хозяйственные, так и административные, и партийные», причем не только на низовые должности, «но и на некоторые ответственные посты». В связи с этим, Сталин подверг жесткой критике, с одной стороны, тех, кто искусственно ищет недостатки, обвиняет честных работников и тем самым порождает большое число недовольных и раздраженных, создавая резервную армию для троцкистов.

Весь 1937 год был отмечен бесконечными смещениями, арестами, расстрелами сотен тысяч народнохозяйственных, партийных, военных кадровых работников. Только в Москве и Московской области из 136 секретарей райкомов партии на своих постах осталось лишь 7. Опустошительными были репрессии в Ленинграде. Уничтожены были все старые соратники Кирова, практически истреблен был весь городской партийный актив. Из 139 членов и кандидатов в члены ЦК ВКП (б) 98 человек были арестованы и почти все расстреляны.

По данным французского исследователя Н. Верта, за 1937 — 1938 гг. было арестовано 1 575 тыс. человек, из них осуждено 1 345 тыс. За тот же период расстреляно было 681 692 человека (51% от общего числа осужденных за 1937/1938 годы). Кроме того, в течение 1937 года 25 тыс. человек умерло в тюрьмах и лагерях, за следующий год — 90 тыс.

Существует также официальная статистика. Согласно справке КГБ, составленной в 1990 году, из 786 тыс. приговоренных к расстрелу за «контрреволюционные и государственные преступления» в период с 1921 по 1953 годы, 682 тыс. приходятся на 1937 — 1938 годы.