Однако на политическом Олимпе Пятаков пробыл недолго. Наступал грозный 1936 год и вместе с ним эра показательных московских процессов, в которых участвовали все, кто когда-либо говорил что-либо против «великого вождя и отца народов». Не избежал этой участи и Георгий, который до 1928 года был против Сталина, как «руководителя». В тот же 1936-м Ежов докладывал Сталину о просьбе Пятакова предоставить ему «любую форму реабилитации» и, в частности, внес предложение «разрешить ему лично расстрелять всех приговоренных к расстрелу по процессу, в том числе и свою бывшую жену».
Несмотря на самоотверженную работу и постоянные покаяния, Георгию не верили. Его забрали после опубликованной 21 августа 1936 года статьи, в которой он приветствует расстрел Каменева и Зиновьева. «Взгляды Троцкого, Каменева, Зиновьева не имели ничего общего с линией Ленина, продолжателем и творцом которой в новых условиях был и остается тов. Сталин… У бандитов, вдохновляемых Троцким из-за границы, нет никаких идей, одно голое честолюбие и звериная ненависть к победоносной партии Ленина и Сталина. Мне нестерпимо стыдно, что и я в 1925—27 гг. шел вместе с этими бандитами. Вину свою за тогдашние тягчайшие политические ошибки до сих пор остро сознаю. Я был виноват, что не понял партийное руководство, не понял правильный путь развития социализма… Беспредельное тщеславие и самовлюбленность Троцкого, Каменева и Зиновьева привели их на гнусный путь двурушничества, лжи, неслыханного обмана партии. Их надо уничтожать как падаль, заражающую чистый, бодрый воздух советской страны, падаль опасную, могущую причинить смерть нашим вождям… Враг наш увертлив. Он притворяется. Лжет. Заметает свои следы. Втирается в доверие. Хорошо, что органы НКВД разоблачили эту банду».
Новое, уже третье по счету покаяние не помогло. В числе сторонников этой гнусной банды обвиняется и он, Георгий Пятаков. Впрочем, он не боится смерти. От отчаяния, обиды и вопиющей несправедливости он теряется в своих показаниях, как и все остальные, на суде он «добровольно и сознательно» признавался во всем, что требовал Вышинский.
Все обвиняемые признавались в страшных небылицах: в переписке с Троцким, который требовал совершить военный переворот, и в агентурной работе в пользу Англии либо Германии. До последнего своего вздоха Георгий верил, что органы во всем разберутся, и он будет на свободе.