Был разработан «План чекистско-войсковой операции по захвату или ликвидации «Волка»». Силами оперативных резервов 62-й стрелковой дивизии внутренних войск МГБ, штаба Украинского пограничного округа львовского управления милиции в количестве 600 человек было блокировано село Белгороща, соседние хутора, западная околица села Левандувка и лесной массив. Операцией руководил оперативный штаб в составе замминистра ГБ УССР генерал-майора Виктора Дроздова, начальника отдела «ДР» МГБ СССР генерал-лейтенанта Павла Судоплатова, начальника ВВ МГБ Украинського округа генерал-майора Фадеева и начальника УМГБ Львовской области полковника Майструка.
5 марта 1950 года 8-я рота 10-го стрелкового полка 62-й дивизии блокировала несколько домов, в который мог быть Шухевич. Выскочивший из дома Наталии Хробак с криком «Романе, тикай!» ее сын Данило был задержан и допрошен группой под руководством капитана Пикмана. Мальчик показал им в центре села дом своей сестры Анни Конюшек, домработница которой по приметам была похожа на Галину Дидык. Группа солдат и оперработников Управления 2-н и УМГБ пошли к этому дому, двери им открыла женщина, назвавшаяся Стефанией Кулик, в ней опознали Дидык. Ей было предложено выдать Шухевича, она отказалась. При обыске у нее отобрали пистолет, но она успела принять стрихнин и была доставлена в реанимацию. Шухевич, находившийся в оборудованном сверху деревянном коробе, прикрытом ковром (в доме были радиопередатчик, печатная машинка и оружие, свою охрану, 11 человек во главе с Михаилом Зайцем — «Влодком» он за день до того отпустил в Карпаты), попытался вырваться из дома и начал стрелять, убив при этом начальника отделения Управления 2-н МГБ УССР майора Ревенко. Подбежавший сержант Полищук очередью из автомата застрелил Шухевича (смертельное ранение в голову).
По одной из версий, Шухевич не стрелял, а набросился на майора Ревенко, шедший за майором солдат растерялся и выстрелил в Шухевича, и также случайно застрелил майора. По версии современных украинских исследователей Юрия Шаповала и Дмитрия Веденеева, подробно, по документам, описавших историю гибели командарма УПА, он сам успел застрелиться из пистолета системы «Вальтер». Этой версии способствуют имеющиеся в документах МГБ расхождения, несколько ран на теле Шухевича, которого планировалось взять живым, и отсутствие правительственных наград за операцию, кроме награжденного 1000 рублей сержанта. Было также захвачено большое количество документов, секретных инструкций ОУН и т. д.[53]
Галина Дидык («Анна»), руководительница «Украинского Красного креста» на Западно-украинских землях и ближайшая помощница Шухевича, была осуждена на 25 лет заключения, освобождена в 1971 году, умерла в 1979-м.
28 ноября 1950 года в окрестностях села Великополе Яворовского района Львовской области погиб в бою со спецгруппою МГБ Осип Дякив («Горновый», «Наум»), проводник Львовского края, член Провода ОУН, заместитель главы УГВР.
13 декабря 1951 года около села Сваричев Рожнятовского района Ивано-Франковской области погиб сотник УПА Ярослав Косарчин («Байрак»), на момент гибели — краевой проводник ОУН Карпатского края.
22 декабря 1951 года вместе с краевым проводником ОУН Львосвкого края и организационным референтом ОУН «Петром» — Романом Кравчуком-Степовым в бункере в окрестностях села Букачевцы Рогатинского района Ивано-Франковской области погиб Петро Федун («Петро Полтава», «Север»), руководитель Бюро информации УГВР, член УГВР, заместитель главы генерального секретариата УГВР, член Провода ОУН, майор УПА.
19 января 1952 года, окруженный в схроне спецгруппой МГБ, погиб в бою Иван Литвинчук («Дубовый»), проводник ОУН Западного края «Москва» («Днипро»), командующий УПА-Север в звании майора, заместитель проводника ОУН на Северо-Западных украинских землях.
22 января 1952 года выкурен из укрытия работниками МГБ Евген Пришляк («Ярема»), краевой проводник ОУН Львовского края. Осужден на 25 лет, освобожден в 1977 году.
В феврале 1952 погиб в бою публицист и поэт Михайло Дяченко. В марте в бою погиб подпольный художник Нил Хасевич (оба — руководящие деятели ОУН на ПЗУЗ).