对"联合总部"的审判带动了新一轮逮捕浪潮,根据审讯中被告的"供词",又挖出了一个所谓"托洛茨基平行总部",其成员有皮达可夫、拉狄克、索柯里尼科夫等人。1937年1月,对"平行总部"进行了"大清洗"中第二次公开审判。被告被指控"接受托洛茨基指示","背叛祖国,从事侦察和军事破坏工作,实行恐怖和暗害勾当"。与第一次公开审判的程序一样(只是形式上为被告指定了"辩护人"),17名被告中皮达可夫等13人被判处死刑,拉狄克等4人被判处十年或八年监禁。

由于拉狄克在受审时交代他与布哈林、李可夫等有"罪恶的联系",1937年2月底,布哈林、李可夫在出席中央全会时被捕,次年3月,对所谓"右派一托洛茨基联盟"进行了"大清洗"中第三次公开审判。布哈林等2I名被告被以"谋害罪"和"叛国罪"起诉,其中包括布哈林、李可夫在内的19人被判处死刑
三次公开审判都是"大清洗"运动中为欺骗国内外舆论而精心炮制的假案,这几次审判所涉及的对象也只是"大清洗"中无数被冤屈者的极少数代表,实际上,"大清洗"所制造的冤假错案远比公开审判所暴露的多得多,清洗的对象从中央到基层几乎包括所有的社会领域和各个阶层。据有关资料显示,在联共(布)十七大当选的139名中央委员和候补委员中,有98人,即70%被清洗;出席十七大的1996名代表中,有1108名,即半数以上被清洗;17名政治局委员和候补委员中,除基洛夫外,有5人被杀;苏维埃和政府机构也遭到沉重打击,仅1937-1938年间被捕并处决的部人民委员就有17人,加上他们的副手和下属,数量还要翻几倍;军队也难逃厄运,1937年5月,副国防人民委员图哈切夫斯基等一批高级将领被指控犯有组织"反苏军事中心"的叛国罪而被逮捕并遭处决,随即在军队中进行了全面清洗,共有3.5万名军官被镇压,其中包括高级军官的80%,元帅的3/5,涉及所有的军区司令和绝大部分集团军司令;即使作为"大清洗"工具的保安机构--内务人民委员部自身也无法幸免,其成员被不断更新,以维持对领袖的忠诚或被当做替罪羊。
"大清洗"前期领导内务部的亚哥达因不能满足斯大林的要求而于1936年9月被更加心狠手辣的叶若夫取代,不久被捕并于1938年被处决。叶若夫在按斯大林旨意把“大清洗”推向最高潮后,也遭到同样下场,1938年7月被贝利亚取代,1940年4月1日被以"毫无根据地镇压苏联人民"的罪名而枪毙。
"大清洗"究竟制造了多少冤案、杀害了多少无辜者?至今没有一个确切的统计数字,但作为一场政治性镇压运动,其规模之大、涉及面之广、危害之深,在历史上堪称空前,它是斯大林领导苏联时期最黑暗的一页。1938年以后,因考虑到苏联人民的承受力已接近极限,同时"大清洗"的目的也已基本达到,所以镇压浪潮趋于缓和,也在不同程度上纠正了一些错误做法。然而,由于斯大林并没有从根本上认识"大清洗"的错误,而是继续把它当做巩固集权体制的必要手段,因此"大清洗"的余波一直延续到战争前夕和战争初期,并在战后再掀高潮。