На этом роль Микояна не закончилась. Была образована комиссия под председательством того же Анастаса Ивановича. В её состав вошли такие известные лица, как Андреев, Сталин, Молотов, Каганович Л.M., Ворошилов, Калинин, Ежов, Шкирятов, Крупская, Косиор, Ярославский, Жданов, Ульянова М.И., Хрущёв, Литвинов, Якир, Берия, Будённый, Чубарь, Косарев, Постышев, Петровский, Шверник, Гамарник и др.
К заседанию комиссии 27 февраля 1937 года был подготовлен проект Протокола с предварительными предложениями. Однако в ходе голосования кое-что в нём под влиянием речи Микояна существенно изменилось. Так Сталин первоначально предлагал Бухарина и Рыкова «исключить из состава кандидатов ЦК ВКП(б) и членов ВКП(б), суду не предавать, а выслать», в то время как Ежов, Будённый, Мануильский, Шверник, Косарев и Якир требовали помимо исключения из партии «предать суду и расстрелять», другие же (Постышев, Шкирятов, Антипов, Хрущёв, Николаева, Косиор, Петровский и Литвинов) предлагали «предать суду без применения расстрела». В конце концов Сталин свою самую лояльную из всех позицию с решением «выслать» (именно так когда-то поступили с Троцким) заменил «дипломатичным» предложением: после исключения из партии «суду не предавать, а направить дело Бухарина — Рыкова в НКВД».
Его поддержали: сестра и жена Ленина, Варейкис, Молотов и Ворошилов, а при голосовании и все остальные, в том числе и те, кто выступал со своим предложением. В итоге «единогласно» постановили:
«1) Исключить из состава кандидатов в члены ЦК ВКП(б) и членов ВКП(б) Бухарина и Рыкова; суду их не предавать, а направить дело Бухарина и Рыкова в НКВД.
2) Поручить комиссии в составе т.т. Сталина, Молотова, Ворошилова, Кагановича, Микояна и Ежова выработать на основе принятого решения проект мотивированной резолюции».
И подпись: «Председатель А. Микоян».
На основании данных комиссии Пленум принял резолюцию, в которой под воздействием разоблачительной речи А. Микояна был записан особо серьёзный пункт № 3, а именно:
В этот же день, 27 февраля 1937 года, Бухарин и Рыков были арестованы. Комиссия под председательством Микояна сделала своё дело. Судьба Бухарина была выведена, в прямом смысле слова, на финишную прямую и завершилась расстрелом в тот же день, когда был вынесен приговор.