Сталин напрямую счел смерть Тер-Габриэляна убийством и требовал принять меры для вскрытия врагов народа. Этот вопрос вынесли на обсуждение пленума ЦК компартии Армении, который открылся 15 сентября и продолжался по 23 число. Незадолго до его открытия в Ереван приехали визитеры ЦК, от Старой Площади, группа партийных следователей: Г. Маленков, Д. Суханов, В. Донской, некто Смирнов. От Совнаркома приехали: А. Микоян, от Лубянки глава ГУГБ НКВД М. Литвин. В Ереван приехал и Лаврентий Берия, которого Маленков уговорил присоединится заехав по пути на полдня в Тбилиси, именно тогда на почве их общей борьбы с врагами возник их политический союз. Приехав в Ереван, они расположили свой штаб в вагоне поезда, а также в здании местного УНКВД.
14 сентября Маленков пригласил в свой вагон начальника погранвойск Г. Петрова, показал ему письмо Сталина и распорядился во-первых немедленно перекрыть госграницу, чтобы предотвратить бегство разоблаченных врагов народа, во вторых арестовать – начальника УНКВД Армении Х. Мугдуси, его заместителя И. Геворкова, часть других работников УНКВД и председателя совнаркома АССР А. Гулояна. Они все были взяты под арест в тот же день, управление чекистской организацией на время взял на себя Литвин, который вместе с Маленковым лично проводили допросы арестованных лиц, первым из них заговорил Гулоян. Удалось установить факт убийства Тер-Габриэляна, его сначала убили, выбросив из окна четвертого этажа здания УНКВД.
Утром следующего дня открылся пленум. Хронология его проведения неясна, стенограммы в открытом доступе нет, но кое-что известно. Пленум открыл Маленков, зачитавший обращение Сталина, суть которого сводилась к тому, что первый секретарь Аматуни и другие руководители республики, связаны с разоблаченными врагами народа. Маленков говорил на пленуме: