Rozbijanie struktur polskiego podziemia nadzorował Sierow. Na początku grudnia poinformował swoich zwierzchników na Łubiance, że udało mu się rozpracować większość struktur polskiego podziemia tworzonych przez oficerów. Zaznaczał przy tym, że ich celem jest nie tylko działalność antysowiecka, lecz i przerzut żołnierzy oraz oficerów do Francji. W nocy z 9 na 10 grudnia 1939 r. na polecenie Sierowa NKWD rozpoczęło masowe aresztowania polskich oficerów. Skuteczność akcji była ogromna. Wśród nich znaleźli się m.in. generał w stanie spoczynku Franciszek Paulik, uczestnik walk z Ukraińcami i bolszewikami w latach 1919–1920, i ppłk piechoty Bronisław Mikołaj Szczyradłowski, zastępca dowódcy obrony Lwowa przed Niemcami i sowietami we wrześniu 1939 r. Wśród aresztowanych był także płk Jan Władysław Rozwadowski, twórca lwowskiej Straży Obywatelskiej, działającej podczas oblężenia miasta. Do zatrzymań w grudniu 1939 r. doszło również w innych miastach polskich Kresów. Nie były one wymierzone wyłącznie w żołnierzy i członków konspiracji. W Horochowie na Wołyniu aresztowana została ukraińska działaczka społeczna i senator I kadencji Helena Lewczanowska. Zamordowano ją wiosną 1940 r. w Bykowni. Według ustaleń Instytutu Pamięci Narodowej w okresie między wrześniem 1939 a czerwcem 1941 r. oddziały NKWD aresztowały na Kresach ok. 107 tys. obywateli RP. Represje dotknęły też rodzin zatrzymanych. W kolejnych miesiącach wiele z nich zesłano na wschód. Taki los spotkał m.in. żonę i córkę ppłk. Szczyradłowskiego.