Понемногу он стал пользоваться в литературной] среде некоторым моральным авторитетом — и все это, оказывается, было ширмой для него как для политического авантюриста, который пытался захватить культурные высоты в стране, дабы вернуть себе утраченный политический лик».
Зиновьева отправили в Верхнеуральск, Каменева — в Челябинск. Но довольно быстро их снова вернули в Москву.
Вскоре после ареста Каменева арестовали и Татьяну Глебову. В марте 1935 года забрали и старшего сына Каменева Александра. Его жена, актриса Галина Кравченко, вспоминала: «Пришли поздним вечером. Устроили страшный обыск. Четверо. Среди них один полковник. Полезли в шкаф, где были пленки с моими фильмами. Поганый полковник под утро сунул руку в шкаф и сразу вытащил уникальную пленку, где Лев Борисович снят с Лениным. Они ее забрали. А мои пленки, все до одной, вытаскивали, разматывали, смотрели на свет и бросали на пол. Весь пол был в кучах размотанных пленок. Месяц я раскладывала их обратно». Александр Каменев был приговорен к трем годам ссылки и выслан в Алма-Ату. Его с жену с сыном выселили из правительственного дома. 20 марта арестовали первую жену Каменева Ольгу Давидовну.
В это время уже начало раскручиваться новое дело, в котором тоже фигурировали Зиновьев и, особенно, Каменев с его родственниками. Оно получило название «Кремлевского». В соответствии с ним служащие Кремля и их сообщники обвинялись в том, что создали террористическую организацию и планировали покушение на Сталина. На Июньском пленуме секретарь ЦК Николай Ежов сообщил, что из-за преступного попустительства секретаря Президиума ЦИК СССР Авеля Енукидзе в Кремле появилась подпольная террористическая организация, одним из руководителей которой был Каменев. Енукидзе сняли с работы, исключили из партии, а в 1937 году расстреляли.
По «Кремлевскому» же делу арестовали 110 человек. Это были самые разнообразные люди — сотрудники комендатуры, правительственной библиотеки, уборщицы и другие мелкие служащие правительственных зданий и домохозяйки — жены обвиняемых. На роль главного фигуранта «Кремлевского дела» выбрали Каменева. Почему именно его (он к тому времени уже сидел в политизоляторе) — сказать сложно. Фантазии Сталина — вещь до сих пор неисповедимая. Зиновьева на этот раз использовали в качестве свидетеля. Его привезли из Верхнеуральска в Москву, где он дал показания о Каменеве. По его словам, Каменев как-то заявил, что «…марксизм есть теперь то, что угодно Сталину». Что же касается его «террористических намерений», то Зиновьев заявил: «У меня с Каменевым разговоры об устранении Сталина имели место, но мы при этом исходили только из намерений замены его на посту Генерального секретаря ЦК ВКП(б)… Заявлений от Каменева о необходимости применения теракта как средства борьбы с руководством ВКП(б) я не слышал. Не исключаю, что допускавшиеся им злобные высказывания и проявления ненависти по адресу Сталина могли быть использованы в прямых контрреволюционных целях».
Среди обвиняемых были и родственники Каменева. В частности, его брат Николай Розенфельд, художник-иллюстратор, сотрудник правительственной библиотеки Кремля и его бывшая жена Нина — старший библиотекарь. Именно Розенфельд с сообщниками, по версии следствия, и готовил теракт против Сталина.
Двадцать седьмого июля 1935 года Военная коллегия Верховного суда СССР рассмотрела дело тридцати обвиняемых. Процесс занял меньше суток.
Каменев виновным себя не признал, заявив, что «…после того как в 1932 году он пересмотрел идейные основания своей борьбы с руководством партии, в частности со Сталиным, у него никакой озлобленности против него не было и быть не могло», что о «террористической группе» в правительственной библиотеке в Кремле, якобы готовившей убийство Сталина, ничего не знал. Вообще же, из тридцати обвиняемых четырнадцать не признали себя виновными ни в чем, десятеро признались, что слышали от других лиц «антисоветские» или «клеветнические» высказывания, и шестеро, включая брата Каменева, признали себя виновными в «террористических намерениях».
В итоге двое из них — секретарь для поручений коменданта Кремля Алексей Синелобов и начальник отделения Разведывательного управления Красной армии Михаил Чернявский — были приговорены к расстрелу (они якобы должны были достать оружие для теракта и стать одними из его исполнителей). Остальные же подсудимые получили различные сроки заключения и ссылки. Каменева, как и его брата с женой, приговорили к десяти годам. Проходила по делу и первая жена Каменева Ольга Давидовна. Она тогда отделалась сравнительно легко. Было решено выслать ее «в местность по ее выбору с запрещением проживать в Москве и Ленинграде». Она выбрала Нижний Новгород.
Но настоящий ад для Каменева, его семьи и многих других бывших оппозиционеров еще только начинался.