Індустріалізація й колективізація вели до дедалі більшого зосередження влади у Москві. На Україні це означало, що мрії, ілюзії та вже досягнуті успіхи в самоврядуванні, що характеризували сповнені надій 20-ті роки, були приреченими. Систематично знищуючи майже всі аспекти автономності, Сталін прагнув перетворити республіку просто в адміністративну одиницю Радянського Союзу. І кожний, хто ставав на його шляху, підлягав ліквідації.
На першому етапі наступу Сталіна проти потенційної опозиції на Україні (реальний опір йому був дуже слабким) основною мішенню стала стара українська інтелігенція, особливо та, що була пов'язана з національними урядами та небільшовицькими партіями 1917—1920 рр., а також видатні діячі культури й науки. ОДПУ, фабрикуючи «таємні антирадянські організації», застосовуючи фізичний і психологічний терор, змушувало своїх жертв визнавати своє членство в них на широко висвітлюваних у пресі показових процесах. У такий спосіб політична поліція виправдовувала покарання засуджених, дискредитуючи всіх, хто поділяв їхні погляди, й готуючи грунт до наступних арештів.
Уперше до цієї тактики на Україні вдалися у 1929—1930 рр., коли в належності до таємної націоналістичної організації під назвою «Спілка визволення України» (СВУ) було звинувачено 45 провідних учених, письменників та інших представників інтелігенції, включаючи Сергія Єфремова, Володимира Чехівського, Андрія Ніковського, Йосипа Гермайзе, Михайла Слабченка, Григорія Голоскевича та Людмилу Старицьку-Черняхівську. «Виявленій» організації приписувалася мета: за допомогою чужоземних держав, емігрантських сил, підбурювання селянства проти колективізації, вбивства Сталіна та його соратників відокремити Україну від СРСР. Використавши й цей судовий процес для створення атмосфери підозріливості та небезпеки, радянські власті перейшли до широкого наступу на інтелектуальну еліту.
Як можна було сподіватися, однією з перших установ, що зазнали головного удару в цьому наступі, була Всеукраїнська Академія наук. Після процесу СВУ, під час якого називалися імена багатьох членів Академії, уряд увів цензуру на її видання, став закривати найдіяльніші її секції й виганяти «буржуазних націоналістів». У 1931 р. розпустили історичну секцію М. Грушевського, а самого вченого під приводом того, що він причетний до ще однієї таємної організації, вислали до Росії, де він у 1934 р. помер. Набагато суворіших переслідувань зазнали багато його колег і майже всі учні.
Процес СВУ став також сигналом до знищення Української автокефальної православної церкви. Звинувачені у співпраці з цією організацією, першоієрархи церкви були змушені скликати у січні 1930 р. собор і саморозпуститися. Незабаром митрополита Миколу Борецького, десятки єпископів та сотні священиків було заслано до трудових таборів.
У 1933 р., коли ще не зринула перша хвиля репресій, Сталін розпочав нові. Тепер вони були спрямовані насамперед проти членів партії. Чистки не були чимось новим, їх періодично проводили у 1920-х роках для звільнення партії від пасивних, опортуністичних, розхлябаних та інших непридатних для боротьби членів. Але в 1930-х роках вони набули зловісних, страхітливих рис. Членів партії виключали в основному за «ідеологічні помилки й прорахунки», тобто за те, що вони насправді чи за підозрою не погоджувалися з політикою Сталіна. Виключення з партії звичайно вело до розстрілу чи заслання. В результаті терор став ознакою життя не лише широких мас, а й навіть комуністичної верхівки.
У Радянському Союзі в цілому апогей сталінських чисток настав у 1937— 1938 рр., проте, як зазначив Лев Копелєв, «на Україні тридцять сьомий рік почався в тридцять третьому». Ймовірно, що небезпека націонал-комунізму, з одного боку, та деморалізованість українських комуністів страхіттями колективізації та голоду, з іншого, привернули особливу увагу власне до українців. Про наближення бурі сповістив зсув ідеологічних акцентів у Москві. Роками партія повторювала устами своїх вождів, що головною небезпекою для радянського ладу є російський шовінізм, тим часом як націоналізм неросійських народів являє собою меншу небезпеку, бо по суті є лише реакцією на перший. Однак у 1933 р. вже стверджувалося, що український націоналізм посилився завдяки підтримці з боку куркулів, і він називався найсуттєвішою для України проблемою. Так відкривався шлях до переслідування тих українських комуністів, які були тісно пов'язані з політикою українізації.
Незадоволення Сталіна українцями не викликало подиву. Українське село ніколи не підтримувало більшовиків, а в міру того як у міста — ці традиційні бази підтримки комуністів — вливалися мільйони селян, ставала реальною загроза перетворення їх на благодатний грунт для українського націоналізму та сепаратизму. Наміри Сталіна очистити КП(б)У насамперед пояснювалися тим, що вона, на його думку, не проявила себе належним чином під час колективізації. Вирішивши зробити комуністів України «козлами відпущення» за провали 1932—1933 рр., Сталін наказав піддати їх відкритій критиці. В результаті українські комуністи засуджувалися в передовицях «Правди» та резолюціях ЦК. за недостатню пильність і м'якотілість до куркулів та в проведенні зернозаготівель.
Перед українськими комуністами стояла трагічна дилема. Опинившись між вимогами Сталіна, з одного боку, та страшною долею населення України — з іншого, вони були не в змозі ні задовольнити перших, ні допомогти останньому. Втративши прихильність Москви й не маючи підтримки народу, КП(б)У стала безпорадною. Найдошкульнішого удару їй було завдано в січні 1933 р., коли Сталін призначив своїм особистим представником на Україні, а фактично її «віце-королем», Павла Постишева. Разом із Постишевим прийшли новий голова ОДПУ Всеволод Балицький і тисячі російських функціонерів. Стало ясно, що скінчилися дні, коли українські комуністи самі «правили бал» на Україні.
Постишеву було доручено завершити колективізацію без огляду на кошти, провести чистку в комуністичній партії та припинити українізацію. Тисячі місцевих чиновників на селі він замінив своїми людьми. Водночас він розпочав наступ на українізаторів. Засудивши підкреслювання «національної специфіки» як «небажання підпорядковуватися всесоюзним інтересам», він говорив про українізацію як про «культурну контрреволюцію», націлену на розпалювання «національної ворожнечі в пролетаріаті», на «ізоляцію українських робітників від благотворного впливу російської культури».
Головним об'єктом цих наскоків був комісар освіти М. Скрипник. Не бажаючи зректися політики українізації, 7 липня 1933 р. він накладає на себе руки. Так само кількома місяцями до цього вчинив М. Хвильовий. Інший ідеолог українського націонал-комунізму Шумський помер на засланні. По мірі того як набирало обертів правління терору Постишева, страчувалися чи висипалися в табори тисячі представників нової радянської інтелігенції, що з'явилася у 20-ті роки. За деякими підрахунками, з 240 українських письменників тоді зникло 200. Із 85 вчених-мовознавців ліквідували 62. Оголошували шпигунами й заарештовували філософів, художників, редакторів. До сибірських таборів заслали навіть Матвія Яворського та його співпрацівників з Українського інституту марксизму-ленінізму, що розробляли марксистську історію України. Закрили експериментальний театр Курбаса «Березіль», а сам Курбас, як і драматург М. Куліш, також зникли у трудових таборах. Прославлені на весь світ фільми Довженка зняли з прокату, а самого кінорежисера змусили переїхати до Москви. На кобзарський з'їзд було запрошено кілька сотень кобзарів, яких заарештували, а потім, як переказують, розстріляли. Щоб урятуватися, деякі письменники, такі як П. Тичина та М. Бажан, стали писати під диктовку Москви.
Розпочате в 1930 р. знищення українських установ тепер сягнуло апогею. Комісаріати освіти, сільського господарства, юстиції, сільськогоподарська академія, редколегії газет, літературних часописів, енциклопедій, кіностудії оголошувалися «гніздами націоналістів-контрреволюціонерів» і піддавалися чисткам. У листопаді 1933 р., підбиваючи підсумки своєї праці, Постишев вихвалявся, що, «виявивши націоналістичний ухил Скрипника, ми змогли звільнити... структуру української соціалістичної культури від усіх... націоналістичних елементів. Була виконана велика робота. Досить сказати, що один лише Наркомісаріат освіти ми очистили від двох тисяч людей, що належали до націоналістичних елементів, у тому числі близько 300 вчених і письменників». Але чистки Постишева були спрямовані не тільки проти діячів культури, а й проти політичної верхівки України. За звинуваченнями в націоналізмі жертвами чисток стали понад 15 тис. відповідальних працівників. Крім націоналізму, членів партії звинувачували у «фашизмі», «троцькізмі». «відсутності більшовицької пильності» та «зв'язках з емігрантськими колами та чужоземними державами». В результаті між січнем 1933 та січнем 1934 р. КП(б)У втратила близько 100 тис. членів. Постишев зазначав, що майже всіх усунених з посад ставили до розстрілу або висилали. Навіть Л. Троцький визнавав, що «ніде репресії, чистки, приниження і взагалі всякого роду бюрократичне хуліганство не набрали таких страхітливих розмірів, як на Україні, у боротьбі з могутніми прихованими прагненнями українських мас до більшої свободи й незалежності».
Якщо хвилі репресій, що котилися по Україні, на початку 1930-х років були в основному спрямовані проти українців, то «Велика чистка» 1937—1938 рр. охопила весь Радянський Союз. Вона ставила метою змести всіх реальних та уявних ворогів Сталіна і пронизати всі рівні радянського суспільства, особливо вищі ешелони, почуттям незахищеності, рабської залежності й покори «великому вождеві», У низці показових судових процесів були дискредитовані, а згодом розстріляні майже всі «батьки-засновники» більшовизму (і потенційні суперники Сталіна). Політична поліція, що тепер називалася НКВС (НКВД), без упину фабрикувала «змови» терористичних груп, пов'язуючи з ними дедалі ширше коло людей. Звичайним явищем був смертний вирок, що зразу ж виконувався, чи у кращому випадку тривалий термін ув'язнення в сибірських концтаборах. Щоб забезпечити собі невичерпний запас «зрадників», слідчі НКВС зосереджувалися на питаннях: «Хто вас завербував?» і «Кого завербували ви?». Отримані «визнання» часто прирікали випадкових знайомих, друзів і членів сімей. Навіть коли зростала загроза війни в Європі, була розстріляна значна частина військового командування — єдина база потенційної опозиції.
І знову Україна опинилася серед республік, що зазнали найдошкульніших ударів. На відміну від чисток 1933 р., під час яких репресували противників колективізації та українізаторів, у 1937 р. Сталін вирішує ліквідувати все керівництво КП (б) У та весь український радянський уряд. Постишев (цей присланий з Росії безжальний виконавець чисток 1933 р.) після голодомору, очевидно, став сумніватися в правильності сталінських методів і почав підтримувати українські інтереси. І він, і керівництво української компартії відмовилися проводити чистку в таких масштабах, яких вимагав Сталін. Навіть після того як Постишева усунули, а на Україну в серпні 1937 р. прибули три особистих представники Сталіна — Вячеслав Молотов, Микола Єжов і Микита Хрущов, комуністичне керівництво України у складі Станіслава Косіора, Григорія Петровського і Панаса Любченка продовжувало опиратися чисткам. В результаті до червня 1938 р. 17 міністрів українського радянського уряду було заарештовано і страчено. Прем'єр-міністр Любченко скінчив життя самогубством. Загинули майже всі члени ЦК і Політбюро ЦК КП(б)У. За підрахунками, репресій зазнали близько 37 % членів КП(б)У, тобто близько 170 тис. чоловік. За словами нового «віце-короля» Москви у Києві Микити Хрущова, українська компартія «була вичищена до блиску».
НКВС планував знищити цілі верстви населення, як, зокрема, священиків, колишніх учасників антибільшовицьких військ, тих, хто бував за кордоном чи мав там родичів, іммігрантів з Галичини; навіть прості громадяни гинули у величезних кількостях. Про масштаби «Великої чистки» свідчить, зокрема, знайдене у Вінниці під час другої світової війни масове поховання 10 тис. розстріляних у 1937—1938 рр. місцевих жителів. З огляду на брак інформації західним ученим важко встановити загальну цифру людських втрат, яких завдав сталінський терор. За підрахунками Адама Улама, в усьому Радянському Союзі між 1937 і 1939 рр. близько 500 тис. чоловік було страчено й десь від 3 до 12 млн заслано до таборів. У світлі вищезгаданих чинників можна припустити, що на Україні число жертв терору було надзвичайно високим.
До кінця 1930-х років те обмежене самоврядування, яке мали українці та інші неросійські народи, було майже знищене. Тепер контроль за всіма сторонами життя був цілком зосереджений у Москві. Нехтуючи повноваженнями, бажаннями й протестами українських комуністів, Сталін правив на Україні через своїх особистих емісарів, таких як Постишев і Хрущов. Попри своє велике економічне значення Україна втратила контроль над власними ресурсами, капіталовкладеннями, розвитком промисловості і, що найважливіше, над сільськогосподарською політикою. Навіть у розпал голодомору український радянський уряд не міг без дозволу Москви розпорядитися жодним кілограмом зерна. Культурні заклади закривалися або вихолощувалися. Було скасовано відмітні риси республіканської системи вищої освіти, а замість впроваджених Скрипником шкільних підручник ів вводилися загальносоюзні. Централізація й стандартизація зайшли так далеко, що Сталін та його найближче оточення навіть обговорювали питання про те, щоб узагалі скасувати республіканську структуру Радянського Союзу.
Сталін любив поєднувати драконівську політику з незначними пропагандистськими поступками. Так, у 1934 р., коли йшла кампанія централізації, столицю України з Харкова було переведено до її традиційного центру — Києва. У 1936 р. Сталін повторив свій хід. Напередодні «Великої чистки» він дарував народові СРСР нову конституцію, що забезпечувала йому всі громадянські права, якими користувалися громадяни «буржуазних демократій». Він оголосив Верховну Раду, що складалася з палати Союзу та палати Національностей, найвищим органом державної влади. Він також підтвердив право республік на вихід із Союзу і збільшив їхню кількість із 4 до 1 1, поділивши Середньоазіатський і Кавказький регіони. Знаменитим зразком сталінського цинізму стала його фраза, сказана в апогеї страхіть 30-х років: «Жити стало краще, жити стало веселіше».