第二次世界大战结束后，在审判纳粹战犯的纽伦堡国际法庭上，苏联指控德国在1941年9月于卡廷森林屠杀了1.1万波兰军官，苏联检察长鲁登科要求法庭认可苏联提出的“确定与调查德国法西斯侵略者在卡廷森林枪杀波兰被俘军官情况的特别委员会”的报告，但遭到法官们的拒绝，而且德国阿伦斯上校在法庭上申辩说，1941年夏季，他既不是“537工程营”的指挥官，该部队也不在斯摩棱斯克地区。因此，纽伦堡国际法庭宣读的判决书中没有提及卡廷惨案问题。尽管在二战后初期，在西方与波兰对卡廷惨案制造者是苏联提出了许多确凿的证据，但苏联却矢口否认。波兰政府在苏联的压力下，也不敢提及卡廷惨案是苏联所为。
    据1989年《莫斯科新闻》周报披露的材料，有两个苏联人曾经向调查组提供了证词。其中一个是73岁的集体农庄庄员科兹洛夫，他指出过屠杀的地点，但后来却被内务部逮捕并“失踪”了。另一个是铁匠克罗沃热尔采夫，他曾在意大利向盟军提供过有关卡廷惨案的证词，虽然后来他改换姓名移居英国，但在1947年仍被人吊死了。1953年斯大林去世后，苏联国内出现了“解冻”，但在卡廷惨案问题上却甚少松动。1959年3月3日，克格勃主席谢列平在给苏共第一书记赫鲁晓夫的报告中依然称：“关于卡廷被处决者的问题，存在着正式的说法。”即是德国人干的。然而，谢列平的报告却提议“销毁被枪杀者的所有人事档案”，只保留苏联内务人民委员会三人小组会议记录稿。由此可见，谢列平等明知卡廷惨案是苏联干的，却仍然掩盖、抹煞事实。
    随着波苏关系的发展变化，1980年以后，波兰《政治》周刊等报刊，不断公开发表有关卡廷惨案的材料与文章。1985年4月底，在群众舆论推动下，波兰统一工人党第一书记雅鲁泽尔斯基与苏共总书记戈尔巴乔夫就波苏关系，特别是卡廷惨案问题举行了会谈，戈氏表示要尽可能查清这些问题。1987年4月后，苏联同意波苏历史学家成立联合委员会，负责调查卡廷惨案。1988年，戈氏曾与访问莫斯科的雅鲁泽尔斯基说，处决1.5万名波兰军官是根据斯大林一人的命令执行的。戈氏试图将此事归咎于斯大林一人。同年7月，戈氏访问波兰，一方面表示要加紧寻找卡廷惨案材料，另一方面苏联第一次同意波兰人可以前往苏联境内的卡廷森林为遇害者扫墓奠祭。1989年2月，波兰不顾苏联的压力，进一步公布、论证苏联在卡廷惨案中的罪责材料，并修改卡廷受害者纪念碑文。能否弄清并承担卡廷惨案的罪责，已成为苏波关系改善的主要症结。同年3月22日，苏联外长谢瓦尔德纳泽、克格勃主席克留奇科夫、苏共中央国际部长法林联名给苏共中央的报告中指出：“正确地说明（卡廷）事件真相，具体责任在谁，这种行动的代价最终将小于因目前的无所作为所造成的损失。”[（12）]与此同时，苏联同意波兰将卡廷波兰军官坟地的象征性骨灰带回华沙的要求。4月5日，波兰代表团专程前往卡廷庄严隆重地取回“卡廷土”，于4月18日在华沙无名烈士墓举行安葬仪式。11月下旬，波兰总理马佐维耶茨基访问苏联，再次要求苏联弄清卡廷惨案真相，他还专程前往卡廷森林墓地凭吊波兰遇害者。
    在苏联，思想界与学术界批判1939年苏德条约及其划分“利益范围”的非正义性的舆论也日趋高涨，正是在此背景下，1990年4月13日，塔斯社在雅鲁泽尔斯基访苏之际发表声明，正式承认约有1.5万名波兰军官被害的卡廷惨案是“斯大林主义的严重罪行之一”。4月13日，戈尔巴乔夫除向雅鲁泽尔斯基移交部分卡廷惨案的材料外，还向“波兰人民及死难者的亲友表示深切的慰问”。1990年七八月，波兰代表团对哈尔科夫、米德诺伊两地的波兰军官墓地也进行了挖掘调查。1991年，波兰出版了“卡廷等地被害者的完整名单”。是年11月，波兰代表团继续在卡廷森林挖掘调查。1992年10月，俄罗斯把卡廷惨案的“绝密档案”复印件交给波兰政府，波兰政府要求获得原件，并声明不放弃为被害者要求赔偿，一些波兰群众团体还要求国际法庭公审卡廷惨案的凶手。
    1991年12月苏联解体，卡廷惨案“历史之谜”终于完全揭开。据原苏联总统戈尔巴乔夫1992年10月15日对《共青团真理报》记者说，他（戈氏）是在1991年12月辞去苏联总统前几小时才知道有关卡廷惨案的绝密文件的。当时，他是当着叶利钦和雅科夫列夫的面，把绝密文件袋打开的，并就这个问题交换了看法。他们三人一致认为，他们无权把这些文件隐藏起来，应该把它们交给波兰人。戈氏说：“我告诉叶利钦，现在要由你，由（俄罗斯）总统决定何时和如何通知波兰人，并使之公之于众。”[（13）]1992年10月14日，俄罗斯联邦档案馆馆长俄总统叶利钦的特使鲁道夫·皮霍亚将20个有关卡廷惨案的绝密文件（复印件）交给波兰政府，其中最重要的是由斯大林签署同意的联共（布）中央政治局1940年3月5日关于枪决1.47万名波兰军官和在狱中关押的1.1万名波兰公民的决定。文件证明，1940年春季，秘密掩埋于卡廷森林等地的被处决的2.1857万名波兰军官与公民之惨案，是联共（布）政治局全体成员批准后才发生的。叶利钦总统的特使皮霍亚在华沙把这些文件交给波兰总统瓦文萨时还说，戈氏在这之前已经知道是谁批准处决波兰军官以及被处决的人数[（14）]。
    波兰政府接到叶利钦特使交给的文件后，即将其中最重要的几件予以公布，于是卡廷惨案历经半个世纪终于真相大白。1940年3月，苏联内务人民委员贝利亚致函联共（布）中央和斯大林，建议对1939年9月17日后被俘的波兰军官和其他波兰族人共约2.6万人予以枪决，理由是：“在（波兰）战俘营中，总共（不包括士兵）有14736名前军官、官员、地主、警察、宪兵、监狱守卫人员、移民者、军事情报机构人员。97%是波兰族人，其中将军、上校和中校295人，少校和大尉2080人，中尉、少尉和见习尉官6049人。”
    “在乌克兰和白俄罗斯的西部地区的监狱中共有18632名被俘者，其中波兰族人10685人，包括前军官1207人，前警察、特工和宪兵5141人，间谋和颠覆分子347人，……各类反革命分子5345人，叛徒6127人。”
    “鉴于所有上述人员都是苏联政权的顽固不化、死不改悔的敌人，苏联内务人民委员部认为必须对14700名战俘及被关押在乌克兰和白俄罗斯西部地区监狱中的11000名各类反革命间谍颠覆组织成员、过去的地主、工厂主等人员，以特殊方式审理，处以极刑与枪决。”[（15）]