Сразу же после конференции Всеволод Эмильевич уехал в Ленинград для подготовки парада. В ночь с 19 на 20 июня он был арестован в своей квартире на Карповке. А дальше — месяцы следствия и пыток в застенках Лубянской тюрьмы.
На второй же день после препровождения на Лубянку Мейерхольд написал письмо-заявление, в котором признал основные обвинения, в частности, в том, что он был завербован «для участия в антисоветской работе» ещё в 1922 году.
14 июля подверглась зверскому нападению на своей квартире Зинаида Райх. От многочисленных ножевых ран она скончалась. В этой смерти до сих много загадок…
Как полагают историки, осенью 1939 года замысел Сталина о проведении открытого судебного процесса над «шпионской организацией» деятелей искусства и литературы был отброшен. Мейерхольду было позволено отказаться от вырванных под пытками самооговоров (шпионажа в пользу английской и японской разведок, подрывная работа и т. д.) и обратиться с заявлением в самые высокие инстанции. Вот строки из письма Мейерхольда Председателю Совета Народных Комиссаров СССР В. Молотову:
«Меня здесь били — больного шестидесятишестилетнего старика, клали на пол лицом вниз, резиновым жгутом били по пяткам и по спине, когда сидел на стуле, той же резиной били по ногам (сверху, с большой силой) и по местам от колен до верхних частей ног. И в следующие дни, когда эти места ног были залиты обильным внутренним кровоизлиянием, то по этим красно-синим-жёлтым кровоподтёкам снова били этим жгутом, и боль была такая, что казалось, что на больные чувствительные места ног лили крутой кипяток…
Скажите: можете вы поверить тому, что я изменник Родины (враг народа), я — шпион, что я член правотроцкистской организации, что я контрреволюционер, что я в искусстве своём проводил троцкизм, что я на театре проводил (сознательно) враждебную работу, чтобы подрывать основы советского искусства?
…Я отказываюсь от своих показаний, так выбитых из меня, и умоляю Вас, главу Правительства, спасите меня, верните мне свободу».
Но однажды пущенная машина продолжала действовать по инерции. 1 февраля 1940 года Военная коллегия Верховного суда приговорила Мейерхольда «к высшей мере уголовного наказания расстрелу с конфискацией принадлежащего ему имущества». На следующий день приговор был приведён в исполнение.
В 1955 году Всеволод Мейерхольд был посмертно реабилитирован.