Одиннадцатого мая 1937 года командарма 2-го ранга (генерал-полковника в нынешней табели о рангах) Дыбенко внезапно сняли с должности командующего войсками Приволжского военного округа и назначили членом Военного совета Сибирского военного округа. Павел Ефимович не понимал, за что он наказан, ведь ему никаких претензий не предъявляли. Он не знал, что этот приказ был частью большой комбинации.
На его место в Приволжский округ перевели из Москвы маршала Михаила Николаевича Тухачевского. Едва тот прибыл в Куйбышев, как его арестовали. Такова была сталинская мера предосторожности. Он предпочитал перед арестом сорвать военачальника с прежнего места службы, отправить подальше от друзей и товарищей. Вождь боялся, что кто-то из военных вздумает сопротивляться да еще поднимет подчиненные ему войска…
Дыбенко не пришлось ехать в Сибирь. Настроение вождя переменилось. В конце мая 1937 года его утвердили командующим войсками более крупного Ленинградского военного округа. Дыбенко принял Сталин и поручил ему миссию особой важности. Павел Ефимович был включен в состав Специального судебного присутствия, рассматривавшего дело Тухачевского и его соратников. Дыбенко своим авторитетом должен был подкрепить смертный приговор выдающимся военным, обвиненным в чудовищных преступлениях.
Поддерживая официальную пропаганду, поэт Александр Ильич Безыменский сочинил:
Тухачевский и Дыбенко не любили друг друга. Маршал, вероятно, самый талантливый советский военачальник, не уважал коллег, которые не желают учиться и живут старыми представлениями о быстроразвивающемся военном деле. Павел Ефимович считал бывшего офицера царской армии Тухачевского и его единомышленников высокомерными выскочками и не без удовольствия вынес смертный приговор людям, которые еще недавно смотрели на него свысока.
Павлу Дыбенко суждено было руководить Ленинградским округом всего полгода. Причем у него почти сразу начались неприятности. В сентябре 1937 года на окружных маневрах выброска парашютного десанта закончилась трагедией — погибли четыре красноармейца. Нарком обороны Ворошилов отстранил Дыбенко от должности. Комиссия признала виновными командира 3-й авиадесантной бригады и командующего военно-воздушными силами округа, их отдали под трибунал. Дыбенко получил строгий выговор с предупреждением.
В ноябре 1937 года на заседании Высшего военного совета при наркоме обороны Дыбенко доложил, что командный и начальствующий состав Ленинградского военного округа очищен органами НКВД. При этом, правда, выяснилось, что теперь дивизиями командуют майоры, танковыми и механизированными бригадами — капитаны.
Бывший нарком уже и сам был на очереди.
Причины для увольнения Дыбенко подыскали пустяшные: встреча с американскими представителями — в присутствии сотрудников Наркомата иностранных дел — в те годы, когда Дыбенко командовал Средне-Азиатским военным округом, ну и, разумеется, служебная командировка в Германию были удобными поводами для обвинения в шпионаже в пользу немцев.
Наступил 1938 год. 21 и 22 января в ЦК рассматривали дела маршала Александра Ильича Егорова, маршала Семена Михайловича Буденного и командарма 2-го ранга Дыбенко. На них в ЦК были подобраны доносы и показания арестованных. Счастливчик Буденный отделался легким испугом и остался на своей должности. Дыбенко для начала освободили от должности, как и маршала Егорова.
Двадцать восьмого января 1938 года Сталин и Молотов подписали постановление ЦК и Совнаркома:
«СНК СССР и ЦК ВКП(б) считают установленным, что
а) т. Дыбенко имел подозрительные связи с некоторыми американцами, которые оказались разведчиками, и недопустимо для честного советского гражданина использовал эти связи для получения пособия живущей в Америке своей сестре;
б) СНК СССР и ЦК ВКП(б) считают также заслуживающим серьезного внимания опубликованное в заграничной прессе сообщение о том, что т. Дыбенко является немецким агентом. Хотя это сообщение опубликовано во враждебной белогвардейской прессе, тем не менее нельзя пройти мимо этого, так как одно такого же рода сообщение о бывшей провокаторской работе Шеболдаева при проверке оказалось правильным;
в) т. Дыбенко вместо добросовестного выполнения своих обязанностей по руководству округом систематически пьянствовал, разложился в морально-бытовом отношении, чем давал очень плохой пример подчиненным.
Ввиду всего этого СНК СССР и ВКП(б) постановляют:
1. Считать невозможным дальнейшее оставление т. Дыбенко на работе в Красной Армии.
2. Снять т. Дыбенко с поста командующего Ленинградским военным округом и отозвать в распоряжение ЦК ВКП(б).
3. Предложить т. Маленкову внести свои предложения о работе т. Дыбенко вне военного ведомства.
4. Настоящее постановление разослать всем членам ЦК ВКП(б) и командующим военными округами».