В начале марта 1950 года органам безопасности удалось установить места, где скрывались связная Шухевича и его помощница. А непосредственно 5 марта сотрудники МГБ во главе с Павлом Судоплатовым установили, что Шухевич находится в помещении кооперативной лавки в селе Белогорща в окрестностях Львова. На задержание выехали около двадцати оперативников МГБ и большая группа военнослужащих 62-й дивизии внутренних войск. Как пишет в своих мемуарах Павел Судоплатов: «…от Шухевича потребовали сложить оружие — в этом случае ему гарантировали жизнь. В ответ прозвучала автоматная очередь. Шухевич, пытаясь прорвать кольцо окружения, бросил из укрытия две ручные гранаты. Завязалась перестрелка, в результате которой Шухевич был убит».
Несколько позже удалось также установить агентурную сеть, созданную Шухевичем, и узнать о некоторых операциях, которые он планировал.
Так, арестованная Дарья Гусяк, связная Шухевича, на допросе 20 мая 1950 года показала, что по заданию своего шефа выезжала в Киев, где ознакомилась с расположением и подходами к памятнику В. И. Ленину, который предполагалось взорвать. С такой же целью она посещала Полтаву, где изучала возможности для взрыва памятника Петру I. Эти взрывы, согласно указанию Шухевича, должны были осуществиться в знак протеста против «москальской» оккупации Украины.
Кроме того, Шухевич готовил теракты и в Москве. Так, в июне 1949 года одна из его террористок, имевшая в своем распоряжении взрывные устройства, некоторое время проживала в Москве, выбирая подходящую мишень для взрыва на Красной площади. Этой акцией ОУН намеревалась подтолкнуть Запад к оказанию организации финансовой поддержки.
В 1951 году при участии Судоплатова органам государственной безопасности удалось нейтрализовать направленного на Украину для активизации антисоветского подпольного движения начальника службы безопасности ОУН Мирона Матвиейко.
После смерти Шухевича и нейтрализации Матвиейко движение сопротивления в Западной Украине пошло на убыль и вскоре затихло.
По словам самого Судоплатова, в 1992 году после раскрытия его настоящего имени и фактов участия в операциях по борьбе с ОУН, против него на Украине было возбуждено уголовное дело. Эта история закончилась в 1994 году, когда «было установлено, что фашистская террористическая Организация украинских националистов Коновальца — Бандеры официально провозгласила состояние войны с Советской Россией и СССР, продолжавшееся с 1919 по 1991 год».