同一时间被逮捕的还有其他七位高级将领，此七人是被外界一致视为苏军精英的杰出战略家。
6月10日，在苏联内务部阴森的地下室里，对图哈切夫斯基等8人的秘密审讯开始。审判长指控图哈切夫斯基向德国出卖军事情报，图哈切夫斯基对法庭进行了抨击，他说：“我不会去请求宽恕，因为这个法庭只能以三流侦探编造出来的假文件为凭据，任何一个思想健全的人都是不会尊重这种法庭的。我要你们转告斯大林，说人民的敌人、红军的敌人是他，而不是我，说他才是天底下至今还从未见过的大罪人。”
最后审判长只用20分钟的时间进行了宣判，这一大案遂告审判终结。4小时后，44岁的元帅图哈切夫斯基在地下室被执行枪决。
悲剧并没有到此结束。图哈切夫斯基的妻子和他的两个兄弟都被处死。他的三个姊妹被投入集中营。他尚未成年的女儿，在成年后也被捕入狱。元帅的母亲和姐姐在流放中死去。
现代版“蒋干中计”
图哈切夫斯基所指的“三流侦探编造出来的假文件”确实存在，而它的炮制者则是德国纳粹。还在占领奥地利和捷克之前，德国纳粹集团就对图哈切夫斯基作过专门研究。希特勒比谁都清楚，在他准备拿掉苏联的过程中，这位苏军总参谋长将会给他带来什么样的困难。于是，经过反复策划，现代版的“蒋干中计”在欧洲上演。
全部活动在绝密状态下进行，纳粹首先要弄到图哈切夫斯基手书的样本。从1923年起，苏联与德国有过军事合作，如相互训练军官，相互观摩军事演习，还相互交换过军事情报。并且图哈切夫斯基和不少苏军高级将领还在德国军事学院学习过。后来两国不少军官还有信件来往，这些信件一直存放在德国参谋总部军事谍报处的秘密档案库里。然而比较麻烦的是，当时的德国将领还没有完全纳粹化，他们不完全听希特勒的。
这难不倒纳粹，他们派出了盗窃专家潜入了参谋总部军事谍报处的秘密档案库。不到两个小时，盗窃专家便获取了有关图哈切夫斯基的全部信件资料。纳粹很快伪造出图哈切夫斯基元帅及其同事写给德军高级将领的几封信件，内容是准备发动政变，刺杀斯大林，希望得到德国军方援手。除这些信件之外，他们还伪造了德国将军写给图哈切夫斯基的复信抄本和各种各样的佐证文件，甚至还有图哈切夫斯基亲笔签署的数额巨大的收款收据。在纳粹巧妙的运作之下，假文件从捷克的渠道流入苏联，上了斯大林的办公桌。
没有一场战争能损失如此多的高级将领
然而，受骗上当并不能成为斯大林冤杀图哈切夫斯基的理由，斯大林除掉图哈切夫斯基，最重要的原因是：三十年代斯大林个人独裁接近登峰造极地步，尤其是在伏龙芝等军队将领去世之后，图哈切夫斯基这样的功臣无疑成为妨碍斯大林个人专政的最大绊脚石。
