1943年4月14日,波兰红十字会派出一个专家调查组前往卡廷森林。4月28日,德国及其控制的盟国组成了一个“国际专家调查组”到达卡廷森林。对德国来说,其目的是利用调查,在国际上扩大反苏反共宣传。以德国为主的调查组在卡廷森林发掘到4000多具波兰军官尸骨,并从被害者身上找到约3184件材料,通过对材料与尸骨的鉴定,专家们确定惨案发生在1940年春天,而此时德军尚未到达卡廷森林。据1943年4月担任波兰红十字会秘书长的卡.斯卡尔仁斯基到卡廷调查后写给波兰红十字会的秘密报告称:1943年4月16日,波兰红十字会代表团到达卡廷,“仔细察看了所有的尸体,他们的伤口无例外地是用转轮手枪子弹打的,子弹打进后脑勺从前额出来,....他们身着波兰军服,....屠杀是在1940年春天。关于尸体的数目,应为4000多人。”从大量的死者的日记中,人们发现了大屠杀的受害者之一索尔斯基少校被杀之前的一份记录,记录就在索尔斯基少校的尸体旁边。这份记录的时间是1940年6月9日。记录说:“那天凌晨3时30分,一小分队波兰军官被苏军从被关押的白俄罗斯的一个军营科泽利斯克带到斯摩棱斯克,早晨5时之前几分钟,我们被叫醒并被押上囚车,我们到了一个小树林,看到那里是一些别墅。在那里,除了腰带和铅笔刀外,他们取走了我们的戒指和手表,那时手表的指针指向6时30分....'大约几分钟后,索尔斯基少校即遭枪杀。波兰红十字会技术委员会在卡廷森林自1943年4月15日工作到6月7日,法医共检验4243具尸体,......每个墓地的面积为60*36即2160平方米。”这份在1943年6月写的秘密报告,约1.8万字,于1945年6月交给了英国驻波大使馆临时代办汉凯伊保存,1946年春被藏在英国外交部档案室,存档号为56476。1987年波兰著名历史学家科瓦尔斯基在英国档案馆找到了该报告原件,并将其复印件带回波兰。
然而,随着德苏战争形势的根本转变,1944年苏军收复了斯摩棱斯克地区。苏联政府组织了以布尔坚科院士为首的调查组赴卡廷森林调查。1944年1月24日,苏联发表了“确定与调查德国法西斯侵略者在卡廷森林枪杀波兰被俘军官情况的特别委员会”的报告。该报告声言,那些被苏军所俘的波兰军官,1940-1941年期间在斯摩棱斯克地区的“特别营地”从事施工劳动,德国入侵苏联时,在1941年7月落入德军之手,随后被德军“第537工程营”的特种部队处决了。报告还说,枪决波兰战俘用的是典型的德国方式。总之,苏联的报告是证明卡廷惨案是德国人干的,而不是苏联干的。
