В тот же день в Москве были арестованы Зиновьев, Каменев и еще тридцать человек. Их обвинили в том, что хотя они и не знали о террористических планах, но несут «политическую ответственность за совершившееся убийство».
Сталин намеревался провести громкие судебные процессы о совместном переходе зиновьевцев и троцкистов к террору, шпионажу и вредительству. Ежов, секретарь ЦК, председатель Комиссии партийного контроля, докладывал Сталину о ходе следствия.
Вскоре следователи доложили: «Установлено, что убийство тов. Кирова было совершено Николаевым по поручению террористического подпольного „Ленинградского центра“… Мотивами убийства тов. Кирова явилось стремление добиться таким путем изменения нынешней политики в духе так называемой зиновьевско-троцкистской платформы».
По делу Кирова 17 человек расстреляны, в т. ч. Николаев и его жена. 19 человек приговорены к тюремному заключению, в том числе Зиновьев к 10 годам, Каменев к пяти годам. 77 человек – к лагерям или ссылке. 663 бывших сторонников Зиновьева высланы на 3—4 года на север Сибири.
По всей стране проходили митинги, на которых требовали расстрела Зиновьева и Каменева.
Сталин в закрытом письме ЦК писал: «Зиновьевцы ради достижения своих преступных целей скатились в болото контрреволюционного авантюризма, в болото антисоветского индивидуального террора, наконец, – в болото завязывания связей с латвийским консулом в Ленинграде, агентом немецко-фашистских интервенционистов… Их объединяла одна общая беспринципная, чисто карьеристская цель – добраться до руководящего положения в партии и правительстве и получить во что бы то ни стало высокие посты».
Очевидно, Сталин в это время пришел к выводу, что нет оснований признать Зиновьева и Каменева ответственными за убийство Кирова.
Приговор гласил: «Судебное следствие не установило фактов, которые давали бы основание квалифицировать преступления зиновьевцев как подстрекательство к убийству С. М. Кирова».
На другой день после убийства Кирова упростили проведение следствий по терактам. Развернулась кампания против «классово чуждых элементов». Разведка доложила Сталину, что белая эмиграция по-прежнему планирует его убийство, при этом предусматривалось предварительное убийство Кирова.
\Адмирал И. С. Исаков рассказывал о совещании у Сталина в кремлевском зале, к которому вели переходы с несколькими поворотами. На каждом повороте стояли дежурные офицеры НКВД.