29 июля Политбюро направило «обкомам, крайкомам, ЦК нацком-партий, горкомам, райкомам» партии «закрытое письмо ЦК ВКП(б)» «О террористической деятельности троцкистско-зиновьевского контрреволюционного блока». В письме сообщалось о «новых материалах НКВД, полученных в 1936 году» и объявлялось, что «Зиновьев и Каменев были не только вдохновителями террористической деятельности против вождей нашей партии и правительства, но и авторами прямых указаний как об убийстве С. М. Кирова, так и готовившихся покушений на других руководителей нашей партии, и в первую очередь на т. Сталина. Равным образом считается теперь установленным, что зиновьевцы проводили свою террористическую практику в прямом блоке с Троцким и троцкистами».
В письме приводились многочисленные выдержки из протоколов допросов Г. Е. Зиновьева, Л. Б. Каменева, а также бывших сторонников Зиновьева — И. П. Бакаева, Г. Е. Евдокимова и троцкистов — И. Н. Смирнова, С. В. Мрачковского, В. А. Тер-Ваганяна. Эти выписки содержали признательные показания относительно создания заговорщического центра и подготовки ими террористических актов.
В «выводах», венчавших «письмо», осуждались различные проявления «отсутствия большевистской бдительности» со стороны ряда членов партии и парторганизаций. Авторы письма неоднократно указывали на необходимость «всемерного повышения большевистской революционной бдительности» и говорили, что «все парторганизации, все члены партии должны понять, что бдительность коммунистов необходима на любом участке и во всякой обстановке. Неотъемлемым качеством каждого большевика в настоящих условиях должно быть умение распознавать врага партии, как бы хорошо он ни был замаскирован».
Через две недели, 15 августа, в печати было опубликовано сообщение «В прокуратуре СССР» о «раскрытии» «террористических троцкистско-зиновьевских групп», которые действовали «по прямым указаниям» Троцкого.
А через четыре дня в Москве открылся судебный процесс над 16 подсудимыми. Помимо лиц, упомянутых в «Письме ЦК», на скамье подсудимых были заместитель директора челябинского завода «Магнезит» Е. А. Дрейцер, заведующий секретариата председателя ИККИ Р. В. Пикель, бывший замнаркома земледелия СССР И. И. Рейнгольд, бывший сотрудник наркомвнешторга Э. С. Гольцман. Там же были политэмигранты из Германии — Фриц Давид, В. П. Ольберг, К. Б. Берман-Юрин, М. И. Лурье, Н. Л. Лурье. Государственным обвинителем являлся прокурор СССР А. Я. Вышинский.
Утверждалось, что все подсудимые были членами созданного в 1932 году подпольного «объединенного» троцкистско-зиновьевского центра. Огульные обвинения в чудовищных преступлениях, выдвинутые следователями НКВД, вряд ли отражали реальную вину подсудимых. Однако огульная реабилитация 1988 года скрыла реальную их вину. Как отмечал исследователь событий 1937 года Александр Елисеев, «подсудимые много рассказали о своих подлинных и мнимых прегрешениях, создавая весьма эффектную амальгаму».
Правда, порой «амальгама» из реальных фактов и фабрикаций рассыпалась. Так, после заявления подсудимого Гольцмана о том, что он встречался с сыном Троцкого — Львом Седовым в копенгагенском отеле «Бристоль», Социал-демократическая партия Дании опубликовала заявление, в котором указывалось, что данный отель был снесен в 1917 году. Когда же в советской печати было сообщено, что встреча состоялась в 1932 году в кафе «Бристоль», расположенном около снесенного отеля, выяснилось, что в этот день Седов сдавал экзамен в Высшей технической школе в Берлине.
Из подсудимых лишь И. Н. Смирнов не признал себя виновным. Доверию самообвинениям ведущих подсудимых способствовало то обстоятельство, что их речи в зале суда перекликались со сравнительно недавними выступлениями Зиновьева и Каменева на съезде партии, в которых они обвиняли себя в измене, предательстве интересов рабочего класса, клеймили себя последними словами, объявляя себя «политическими трупами». Теперь на процессе Зиновьев заявлял: «Мой ущербный большевизм превратился в антибольшевизм, а благодаря троцкизму я дошел до фашизма… Мы заняли место меньшевиков, эсеров и белогвардейцев, которые не могли открыто выступить в нашей стране». Каменев заявлял: «Случайно ли, что рядом со мной и Зиновьевым… сидят эмиссары зарубежных секретных политических ведомств, люди с фальшивыми паспортами, с сомнительными биографиями и несомненными связями с Гитлером, с гестапо? Нет! Это не случайно».
Обвиняемые признавались в подготовке убийства Кирова и планах убийства Сталина, Ворошилова, Кагановича, Орджоникидзе, Жданова, Чубаря, Косиора, Эйхе, Постышева. Среди объектов покушения не был назван второй человек в стране — В. М. Молотов. Вряд ли это можно признать случайным. Скорее всего Ягода продолжал ту же «антимолотовскую» интригу, к которой он был причастен еще в ходе подготовки XVII съезда партии.