Podjęło ją 5 marca 1940 r. Biuro Polityczne KC WKP(b) na podstawie pisma, które ludowy komisarz spraw wewnętrznych Ławrientij Beria skierował do Stalina. Szef NKWD, oceniając w nim, że wszyscy wymienieni Polacy „są zatwardziałymi, nierokującymi poprawy wrogami władzy sowieckiej”, wnioskował o rozpatrzenie ich spraw w trybie specjalnym, „z zastosowaniem wobec nich najwyższego wymiaru kary – rozstrzelanie”. Dodawał, że sprawy należy rozpatrzyć bez wzywania aresztowanych i bez przedstawiania zarzutów, decyzji o zakończeniu śledztwa i aktu oskarżenia. Formalnie wyroki miały być wydawane przez Kolegium Specjalne NKWD, w składzie: Iwan Basztakow, Bogdan Kobułow i Wsiewołod Mierkułow. Powyższe wnioski przedstawione przez Berię zostały w całości przyjęte, a na jego piśmie znalazły się aprobujące podpisy Stalina – sekretarza generalnego WKP(b), Klimenta Woroszyłowa – marszałka Związku Sowieckiego i komisarza obrony, Wiaczesława Mołotowa – przew. Rady Komisarzy Ludowych, komisarza spraw zagranicznych i Anastasa Mikojana – wiceprzew. Rady Komisarzy Ludowych i komisarza handlu zagranicznego, a także ręczna notatka: „Kalinin – za, Kaganowicz – za”. (Michaił Kalinin – przew. Prezydium Rady Najwyższej ZSRS – teoretycznie głowa państwa sowieckiego; Łazar Kaganowicz – wiceprzew. Rady Komisarzy Ludowych i komisarz transportu i przemysłu naftowego).
Po trwających miesiąc przygotowaniach, 3 kwietnia 1940 r. rozpoczęto likwidację obozu w Kozielsku, a dwa dni później obozów w Starobielsku i Ostaszkowie. Przez następnych sześć tygodni Polacy wywożeni byli z obozów grupami do miejsc kaźni.
Z Kozielska 4 404 osób przewieziono do Katynia i zamordowano strzałami w tył głowy. 3 896 jeńców ze Starobielska zabito w pomieszczeniach NKWD w Charkowie, a ich ciała pogrzebano na przedmieściach miasta w Piatichatkach. 6 287 osób z Ostaszkowa rozstrzelano w gmachu NKWD w Kalininie, obecnie Twer, a pochowano w miejscowości Miednoje. Łącznie zamordowano 14 587 osób.
Na mocy decyzji z 5 marca 1940 r. wymordowano również około 7 300 Polaków przebywających w różnych więzieniach na terenach włączonych do Związku Sowieckiego: na Ukrainie rozstrzelano 3 405 osób (ich groby prawdopodobnie znajdują się w Bykowni pod Kijowem), a na Białorusi 3 880 (pochowanych prawdopodobnie w Kuropatach pod Mińskiem). Większość z nich stanowili aresztowani działacze konspiracyjnych organizacji, oficerowie nie zmobilizowani we wrześniu 1939 r., urzędnicy państwowi i samorządowi oraz „element społecznie niebezpieczny” z punktu widzenia władz sowieckich.
