4月16日,流亡伦敦的波兰政府要求国际红十字会前去实地调查,并要求苏联提出正式报告,说明流亡苏联的波兰军官的下落。波兰政府声明指出:我们对德国宣传机器的谎言已习以为常,我们也知道它张扬此事所隐藏的目的。然而,鉴于德国人大量而详尽地报道了在斯摩棱斯克附近发现数以万计的波兰军官尸体,又断言这些军官系苏联当局在1940年春杀害,我们认为有必要由权威的国际机构对这些“万人冢”进行调查,并对所传的事件进行核实。
     4月21日,斯大林通知丘吉尔和罗斯福,他准备与西科尔斯基总理的波兰流亡政府绝交,因为这个政权听信法西斯的诽谤。丘吉尔和罗斯福呼吁斯大林不要这样,希望他维护盟国之间的团结,共同对敌。丘吉尔认为,即使波兰政府愚蠢到听信德国的指控,但盟国之间没有时间争吵,我们必须打败希特勒。但是,4月25日,苏联还是宣布与波兰政府断交。
     1943年10月初,苏联红军解放了斯摩棱斯克州。苏联政府成立了“德国法西斯侵略者在卡廷森林枪杀被俘波兰军官事件确认和调查特别委员会”,针对德国1943年4月13日声明,组织了一个“反调查”,邀请了西方记者数十人,由向导带领对卡廷森林的大墓进行了一次参观。
     此举目的是要外国报刊相信,在那里挖掘出来的波兰人尸体是德国人在1941年夏末秋初枪杀后掩埋的,并不象德国人先前控告的那样,是俄国人在1940年春天干的事。
     记者们被指点看了7座大墓,然后又看了苏联医生正在进行的许多尸体解剖,医生把一块块脑、肝、脏等放在餐碟里展示,并大声说机体组织很新鲜,意思是说这些是两年前的德国人所为而不是三年前的俄国人所为。
     美驻苏大使哈里曼的女儿、战时情报处工作人员凯思林是这个记者行列中的一员,她写道:俄国人从波兰死者的口袋里掏出来的文件中,发现一份日期是1941年夏的信件,这倒是个极好的证据,但是,也有许多不一致的地方,例如有些死者的口袋里有1940年3月和4月的报纸和信件,包括一份4月11日的《消息报》(苏联政府机关报——笔者),这点点滴滴的证据正好与苏联论点相抵触。西方记者不得对5个证人提出问题,许多证词听起来很流利,好象经过仔细排练似的。凯思林最后指出,总的来说,尽管有些漏洞,证据混乱和自相矛盾,俄国人的论点还是有说服力的。
     真相渐渐浮出水面1945-1946年,在纽伦堡审判德国战犯时,争论再起。只因双方都拿不出强有力的证据,此案成为二战以来悬而未决的谜。二战后,西方有关着述较普遍地认为,此事是苏联人干的,苏联则坚决否认。苏联史着对此始终讳莫如深,竭力闪避。
     卡廷悬案的真相,一直是波兰人民、议会和舆论界最为敏感、激动和关心的问题。在华沙的公共墓地上专设了“卡廷公墓”。每逢节假日,前往那里凭吊的人络绎不绝,香火不断,鲜花堆积如山,其盛况超过了其它所有墓地。
     为了满足波兰人民的心愿,1987年4月,波兰统一工人党第一书记、国务委员主席雅鲁泽尔斯基出访苏联,和戈尔巴乔夫会谈,双方签署了《波苏意识形态、科学和文化领域合作宣言》,决定解决两国关系史上的“空白点”和“悬而未决的问题”。