На первом же московском «открытом» судебном процессе в августе 1936 года Троцкий был заочно приговорен к смертной казни. В это время он жил еще в Норвегии, и формально ему было запрещено заниматься деятельностью. Однако, узнав первые подробности о московском процессе, Троцкий сразу же нарушил запрет: делал заявления для печати, направлял телеграммы в Лигу Наций, посылал обращения к различным митингам. Правительство Норвегии немедленно предложило Троцкому покинуть страну. Однако ни одна страна Запада не хотела пускать его. Только в конце декабря Мексика дала соглашение предоставить Троцкому политическое убежище. В глубокой тайне, под охраной, не на пассажирском судне, а на танкере, нанятом норвежским правительством, Троцкий с женой отплыл в Мексику. Он прибыл туда 9 января, а через две недели в Москве начался процесс «параллельного центра», на котором среди обвиняемых преобладали бывшие троцкисты.
В Мексике Троцкий развернул бурную деятельность, однако она находила очень слабое отражение в мировой прессе, ибо он не был популярен ни в буржуазных, ни в либеральных, ни в социал-демократических, ни тем более в коммунистических кругах. К тому же Троцкий не слишком-то понимал, что происходит в Москве, и в своих оценках часто выдавал желаемое за действительное.
Едва в Москве завершился последний большой «открытый процесс», Сталин поставил перед НКВД задачу — уничтожить Троцкого. Для убийства Троцкого, а также для расправы с некоторыми дипломатами и разведчиками, оставшимися в 1936–1938 годах за границей, в системе НКВД был создан специальный отдел. В начале 1938 года в одной из французских больниц после успешно проведенной операции аппендицита при странных обстоятельствах умер сын Троцкого Лев Седов. Был арестован и вскоре погиб его второй сын, Сергей, который был далек от политики и отказывался выехать с отцом за границу. В это же время по всем лагерям прошли массовые расстрелы троцкистов — и бывших, и тех, кто сохранял верность Троцкому и содержался в заключении еще с конца 20-х годов. В живых никого не осталось.
Зимой 1938—39 годов Троцкий занимался организацией нового, I Интернационала. Его сторонникам удалось собрать учредительный конгресс, однако фактически это было весьма узкое собрание троцкистов — всего около 20 человек, представляли несколько стран. Троцкий не мог присутствовать на этом собрании, которое состоялось тайно неподалеку от Парижа и продолжалось только один день — с утра до позднего вечера без перерыва.
Судьба самого Троцкого была трагична. Охота за ним продолжалась, в ней приняли участие и некоторые видные мексиканские коммунисты. Дом Троцкого в Койоакане, превращенный в настоящую крепость, постоянно охранялся. Однажды его обстреляла из пулеметов, а потом атаковала группа, возглавляемая мексиканским художником Сикейросом. Нападавшие сумели разоружить охрану и на 20 минут захватить дом. Троцкий и его жена спрятались в темной комнате. Нападение удалось отбить, дом стали охранять более тщательно, вокруг возвели новые укрепления. В это время в ближайшее окружение Троцкого был уже внедрен молодой испанский коммунист Рамон Меркадер, выдававший себя за американского коммерсанта. 20 августа 1940 года Меркадер смертельно ранил Троцкого ударом ледоруба, который пронес под пальто в его кабинет. Убийца был схвачен и после длительного судебного процесса приговорен к 20 годам тюремного заключения. Руководивший операцией полковник НКВД и мать убийцы, также принимавшая участие в подготовке этого террористического акта, сумели скрыться.
Рамону Меркадеру было присвоено звание Героя Советского Союза, его мать награждена орденом Ленина, ее принимал лично Берия. Руководитель операции получил генеральский чин.