«Дело врачей», к которому присовокупили и Эйтингона, лопнуло как мыльный пузырь сразу же после смерти Сталина. И 28 марта 1953 года он вышел из тюрьмы на свободу. В связи с обострением язвенной болезни и общим истощением его тотчас госпитализировали. Однако через пару месяцев, точнее — 21 августа 1953 года, Эйтингон опять оказывается за решеткой. На этот раз ему инкриминируют соучастие в акциях по ликвидации неугодных только что арестованному Лаврентию Берии лиц. Оказывается, вместе с Судо-платовым, своим непосредственным начальником, Эйтингон планировал и осуществлял на конспиративных квартирах и в загородных резиденциях операции по устранению противников Лаврентия Павловича, используя для этого специальные яды, позволявшие затем преподносить смерть жертвы как результат болезни или несчастный случай. Все эти обвинения, разумеется, не имели под собой никаких оснований. Это была грубая, целенаправленная политическая провокация. Тем не менее приговор был оглашен. И вскоре обителью осужденного на двенадцать лет заключения Эйтингона стала Владимирская тюрьма. Но и там он не сдавался. С присущей ему принципиальностью боролся за восстановление своего доброго имени, за справедливость. При этом он был не одинок. За него боролись верные друзья и коллеги.
Рамон Меркадср, едва получив Звезду Героя Советского Союза, начал требовать от руководства органов госбезопасности, а также от ЦК КПСС, пересмотра дела Эйтингона и его освобождения из тюрьмы. В течение 60-х годов он буквально бомбил Лубянку и Старую площадь своими обращениями на имя Шелепина, а затем сменившего его на посту председателя КГБ Семичастного, а также «серого кардинала» Суслова. Заступничество Меркадера вызывало раздражение на Старой площади. Суслов прямо заявил ему: «Мы решили для себя судьбу этих людей раз и навсегда. Не суйте нос не в свои дела».
Но Меркадер не унимался. Вскоре его стали поддерживать Долорес Ибаррури, руководство французской, а также австрийской компартий. Образовался некий единый фронт борьбы за реабилитацию Эйтингона. И это, в конечном счете, дало свои результаты.
В декабре 1963 года Военная коллегия Верховного суда вынесла постановление о том, что срок лишения свободы Леонида Эйтингона должен включать полтора года, проведенные им в тюрьме еще до смерти Сталина. В результате общий срок его заключения сократился. Эта маленькая, но все же победа была достигнута вскоре после того как Эйтингон едва не умер от опухоли в кишечнике. Его спасла экстренная операция, мастерски выполненная ведущим хирургом-онкологом Минцем. Положение было настолько серьезным, что, накануне операции, Эйтингон решил обратиться к партии с прощальным письмом, адресованным на имя Хрущева.
«С этим письмом я обращаюсь к Вам после того, как я уже более десяти лет провел в тюремном заключении, и весьма возможно, что это последнее письмо, с которым я обращаюсь в ЦК КПСС. Дело в том, что пребывание в тюрьме окончательно подорвало мое здоровье, и в ближайшие дни мне предстоит тяжелая операция в связи с тем, что у меня обнаружена опухоль в области кишечника… В связи с этим вполне естественно мое желание обратиться в ЦК партии, той партии, в которую я вступил в дни моей молодости в 1919 году, которая меня воспитала, за идеи которой я боролся всю жизнь, которой я был и остаюсь преданным до последнего своего вздоха… За что меня судили? Я ни в чем перед партией и Советской властью не виноват. Всю свою сознательную жизнь, по указанию партии, я провел в самой активной борьбе с врагами нашей партии и Советского государства… И работой моей были довольны в Москве… В 1925 году я был направлен на работу в разведку. И с тех пор до начала Отечественной войны находился за пределами страны на работе в качестве нелегального резидента в Китае, Греции, Франции, Иране, США. В 1938–1939 гг. руководил легальной резидентурой НКВД в Испании. Этой работой ЦК был доволен. После ликвидации Троцкого в особом порядке мне было официально объявлено от имени инстанции, что проведенной мною работой довольны, что меня никогда не забудут, равно как и людей, участвовавших в этом деле. Меня наградили тогда орденом Ленина… Но это только часть работы, которая делалась по указанию партии, в борьбе с врагами революции…