Во второй половине 1937 года НКВД получил задание похитить Седова и доставить его в Москву. Осуществить операцию по его похищению было поручено Якову Серебрянскому. План похищения предусматривал два варианта доставки Седова в СССР — морским путем и по воздуху. Для реализации первого варианта «люди Серебрянского» приобрели рыболовецкое судно и сняли на окраине одного из морских портов Франции небольшой домик, где поселилась «семейная пара» разведчиков-нелегалов. Для второго варианта был закуплен самолет, и надежный агент-летчик стал готовиться к перелету по маршруту Париж — Токио. Всего в этой операции участвовали семь человек, включая жену Серебрянского. Однако поскольку Зборовскому так и не удалось завлечь Седова и его жену в такое место, откуда их можно было бы легко похитить, приказа на реализацию этой операции не поступило.
8 февраля 1938 года у Седова случился приступ аппендицита, он был помещен в небольшую частную парижскую клинику русских врачей-эмигрантов и в тот же вечер успешно прооперирован. Однако через несколько дней его состояние резко ухудшилось. Была сделана повторная операция, но 16 февраля 1938 года в возрасте 32 лет Лев Львович Седов скончался.
После смерти Льва Седова главной целью НКВД оставался сам Троцкий.
В марте 1939 года Сталин пригласил в Кремль наркома внутренних дел Лаврентия Берию и заместителя начальника внешней разведки Павла Судоплатова. Состоялся разговор о задачах закордонной разведки в условиях приближающейся мировой войны. Берия подчеркнул, что в данных условиях главной задачей внешней разведки должна стать не борьба с вооруженной белогвардейской эмиграцией, а подготовка резидентур к войне на Дальнем Востоке и в Европе. Для добычи разведывательной информации о планах и намерениях потенциальных противников СССР главную ставку внешняя разведка органов госбезопасности должна делать на приобретение агентов влияния из деловых и правительственных кругов Запада и Японии, которые имеют выходы на руководство своих стран и терпимо относятся к коммунистам.
Нарком отметил также, что левое движение в мире расколото из-за попыток Троцкого подчинить его своему влиянию. Он предложил нанести решительный удар по центру троцкистского движения за рубежом, поручив возглавить операцию по ликвидации Троцкого заместителю начальника внешней разведки П. Судоплатову. Как позднее писал П. Судоплатов в своей книге «Разведка и Кремль», «Сталин после некоторого раздумья заметил:
