Однако из 42 выступивших по докладу Ворошилова 34 были вскоре арестованы как «заговорщики».
5 июня 1937 года Сталин принял Молотова, Кагановича и наркома внутренних дел СССР Ежова. В тот же день из большой группы арестованных в апреле—мае 1937 года военнослужащих были отобраны для судебного процесса по делу о военном заговоре Тухачевский, Якир, Корк, Уборевич, Эйдеман и Фельдман, а для придания делу троцкистской окраски в эту же группу были включены Примаков и Путна, действительно разделявшие до 1927 года троцкистские взгляды. Индивидуальные уголовные дела на всех этих лиц 5 июня 1937 года были объединены в одно групповое дело.
7 июня 1937 года Сталин, Молотов, Каганович и Ворошилов приняли Ежова и Вышинского. В этот же день был отпечатан окончательный текст обвинительного заключения по делу. Вслед за этим в НКВД были приняты меры к немедленному окончанию следствия по делу о военном заговоре.
7 июня 1937 года было предъявлено обвинение Примакову, 8 июня — Тухачевскому, Якиру, Уборевичу, Корку, Фельдману и Путне по статьям 58-1, 58-3, 58-4, 58-6, 58-8 и 58-9 Уголовного кодекса РСФСР (измена Родине, шпионаж, террор и т. п.).
9 июня 1937 года Вышинский и помощник главного военного прокурора Л. М. Суббоцкий провели в присутствии следователей НКВД короткие допросы арестованных, подтвердив прокурорскими подписями достоверность показаний, данных арестованными на следствии в НКВД.
В архиве Сталина находятся копии этих протоколов допроса. На протоколе допроса Тухачевского имеется надпись: «Т. Сталину. Ежов. 9. VI. 1937 г.».
9 июня 1937 года, в день окончания следствия по делу о военном заговоре, Вышинский два раза был принят Сталиным. Во время второго посещения, состоявшегося в 22 часа 45 минут, присутствовали Молотов и Ежов. В тот же день Вышинский подписал обвинительное заключение по делу.
В обвинительном заключении утверждалось, что в апреле—мае 1937 года органами НКВД был раскрыт и ликвидирован в Москве военно-троцкистский заговор, в руководство которым входили Гамарник, Тухачевский и другие. Военно-троцкистская организация, в которую вступили все обвиняемые по этому делу, образовалась в 1932—1933 годах по прямым указаниям германского Генштаба и Троцкого. Она была связана с троцкистским центром и группой правых — Бухарина и Рыкова. Занималась вредительством, диверсиями, террором и готовила свержение правительства и захват власти в целях реставрации в СССР капитализма.
После Вышинского в 23 часа 30 минут Сталиным, Молотовым и Ежовым был принят редактор «Правды» Л. Мехлис.
11 июня 1937 года в «Правде» было опубликовано сообщение об окончании следствия и предстоящем судебном процессе по делу Тухачевского и других, которые, как говорилось в сообщении, обвиняются в нарушении воинского долга (присяги), измене Родине, измене народам СССР, измене Рабоче-Крестьянской Красной Армии.
10 июня 1937 года состоялся чрезвычайный пленум Верховного суда СССР, заслушавший сообщение Вышинского о деле по обвинению Тухачевского и других. Пленум постановил для рассмотрения этого дела образовать Специальное судебное присутствие Верховного суда СССР. В его состав были введены председатель военной коллегии Верховного суда СССР Ульрих, заместитель наркома обороны Алкснис, командующий Дальневосточной армией Блюхер, командующий Московским военным округом Буденный, начальник Генштаба РККА Шапошников, командующий Белорусским военным округом Дыбенко и командующий Северо- Кавказским военным округом Каширин.
Инициатива создания специального военного суда для рассмотрения дела Тухачевского и других и привлечения в состав суда широко известных в стране военных руководителей принадлежала Сталину. Выбор их был не случаен, все они участники Военного совета при наркоме обороны СССР и выступали на июньском заседании совета в присутствии Сталина с резким осуждением Тухачевского, Якира, Уборевича как «заговорщиков».
Бывший член военной коллегии Верховного суда СССР И. М. Зарянов, участвовавший в судебном процессе по делу Тухачевского в качестве секретаря суда, в 1962 году в своем объяснении написал:
«Из разговоров с Ульрихом я понял, что Особое присутствие, членами которого являлись только маршалы и командармы, создано по инициативе Сталина. Целью создания этого специального военного суда Сталин ставил поднять этим авторитет суда и убеждение в правильности приговора».
10 июня 1937 года состоялось подготовительное заседание Специального судебного присутствия Верховного суда СССР, вынесшего определение об утверждении обвинительного заключения, составленного Вышинским, и предании суду Тухачевского и других. После передачи дела Тухачевского и других в суд от них требовали показаний на различных военачальников, и в частности на самих судей Специального судебного присутствия Верховного суда СССР.