На августовской сессии вводный доклад Лысенко назывался «О положении в биологической науке», в действительности же речь шла лишь о мичуринской биологии, поскольку другая биология признавалась лженаучной. На Павловской сессии вводные доклады по названию касались лишь павловской физиологии и патофизиологии, но подразумевалось, что непавловская физиология и патофизиология не должны существовать. В этом было сходство обеих сессий. Вслед за докладами в дискуссии выступили 81 оратор из 209 записавшихся. Работа сессии вылилась в осуждение тех ученых, которые уклонились от павловского пути, тех руководителей, которые не обеспечили дальнейшее развитие павловских идей, тех, которые недооценивали приоритет Павлова в своей деятельности, тех, кто не давал должного отпора буржуазным физиологам, тех, кто стоял на ошибочных методологических позициях. Пожалуй, точнее всего главную задачу сессии (помимо организационной) выразил выступивший в прениях профессор А. В. Лебединский (он занял кафедру физиологии Военно-медицинской академии после ухода Л. А. Орбели), сказав, что она должна обеспечить
Основными мишенями были избраны академики Л. А. Орбели, И. С. Бериташвили, А. Д. Сперанский, профессора — П. К. Анохин, П. С. Купалов, сотрудники Орбели профессора А. Г. Гинецинский, А. В. Лебединский и некоторые другие. Тон был задан вводными докладами и поддержан подавляющим большинством выступавших. В спорах почти не фигурировали научные факты, экспериментальные данные. Выяснялось не значение исследований ученого для понимания физиологических процессов, а отношение его работ к павловскому учению, к диалектическому материализму, а в отдельных выступлениях — и к мичуринской биологии. А для этого важнее была сверка цитат, чем сопоставление научных данных с действительностью.
Особенно резким нападкам подверглись Орбели, Анохин и не присутствовавший на сессии Бериташвили. Конечно, атака на Орбели была обусловлена тем, что он занимал основные руководящие посты в области физиологии — он был директором Физиологического института им. И. П. Павлова АН СССР и Института эволюционной физиологии и патологии высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова АМН СССР, начальником кафедры физиологии Военно-медицинской академии, заведующим отделом физиологии Естественнонаучного института им. П. Ф. Лесгафта, председателем Всесоюзного общества физиологов, биохимиков и фармакологов, главным редактором «Физиологического журнала СССР», председателем ряда комиссий. Вот почему главной целью организаторов сессии было обоснование необходимости смещения Орбели с занимаемых им постов.
Основной упрек к Орбели Быков сформулировал так:
Главные обвиняемые вели себя по-разному.
Анохин признал все свои ошибки, которые ему инкриминировались, и еще несколько ошибок, которые его оппоненты просмотрели. Бросил упреки Бериташвили и Орбели, лестно отозвался о Быкове, связал учение Павлова с учением Мичурина-Лысенко и, как и подавляющее большинство выступавших, закончил свою покаянную речь хвалой Сталину.