25 мая 1934 года В. А. Антонов-Овсеенко стал прокурором республики. Его приход в прокуратуру совпал с активно начавшейся работой по ее централизации. В Российской Федерации эта тенденция проявилась особенно четко. Управление прокуратуры республики, хотя формально еще и входило в систему Наркомюста, однако уже все явственнее проявляло свою самостоятельность и зависело лишь от Прокуратуры Союза ССР.
Владимир Александрович не был юристом, никогда не служил в каких-либо органах правопорядка. С работой прокуратуры и суда он был знаком лишь исходя из своего опыта политического арестанта царских тюрем. И тем не менее отсутствие профессиональных навыков не помешало ему сразу же активно включиться в работу. Помог большой жизненный опыт революционера, военачальника, дипломата.
В то время вся деятельность органов прокуратуры (как и других центральных учреждений) направлялась мощной рукой Совнаркома СССР и ЦК ВКП(б), которые принимали основополагающие решения по вопросам государственного, хозяйственного и партийного строительства. Отступления от генерального курса считались недопустимыми, пресекались и карались. Стержневым для органов прокуратуры было, конечно, постановление ЦИК СССР, СНК СССР и ЦК ВКП(б) «О революционной законности». Поэтому В. А. Антонов-Овсеенко как прокурор республики стремился четко и твердо проводить его в жизнь.
В личном общении он был исключительно простым и доступным человеком. Прокурор А. Красносельский вспоминал: «Сотрудники заходили в кабинет Владимира Александровича в любое время дня, как к своему старшему товарищу». В то же время Антонов-Овсеенко строго спрашивал с лиц, проявлявших нерешительность в борьбе с нарушениями законов, халатно относившихся к своим служебным обязанностям, вставших на путь злоупотреблений и беззакония. Таких работников прокуратуры он не только освобождал от должности, но и отдавал под суд.
Прокурором республики В. А. Антонов-Овсеенко оставался чуть более двух лет. В сентябре 1936 года он был назначен Генеральным консулом в Барселоне. Именно в этот период в ЦК ВКП(б) стали появляться материалы, серьезно компрометирующие его. В конце 1936 года секретарь Куйбышевского райкома партии получил записку от секретаря парткома Наркомюста об «ошибках троцкистского характера», допущенных В. А. Антоновым-Овсеенко в бытность его прокурором республики.
Какие же ошибки Антонова-Овсеенко партийные функционеры относили к «троцкистским»? Оказывается, 31 января 1936 года на общем собрании сотрудников Наркомюста РСФСР Антонов-Овсеенко, развивая тезис о том, что классовая борьба внутри страны не завершилась, сказал, что еще «существуют классовые противоречия между рабочим классом и колхозным крестьянством, так как колхозы еще не являются вполне социалистической формой хозяйства» и что «колхозы — лишь близки к социалистической форме хозяйства».
Бдительный секретарь рассмотрел в этом тезисе «троцкистский характер» и вынес этот вопрос на обсуждение парткома, где от В. А. Антонова-Овсеенко потребовали объяснений. Судя по записке, Владимир Александрович не дал «надлежащей большевистской развернутой критики этих ошибок» и не признал их «троцкистскими». Он пояснил, что в своем выступлении сказал не о «классовых противоречиях» между рабочими и крестьянами, а о «противоречиях». Секретарь продолжал «нажимать» на прокурора республики. В этом его поддержал присутствовавший на заседании парткома Н. В. Крыленко. Только тогда В. А. Антонов-Овсеенко, и то с «оговорками», признал, что им допущена политическая ошибка.
Следующий, вмененный ему «криминал», выглядел серьезнее. Спецколлегия краевого суда в марте 1936 года приговорила по части 2 статьи 109 и статье 58–10 УК РСФСР (контрреволюционная агитация) к 7 годам лишения свободы бывшего заведующего отделом агитации и пропаганды Балахинского РК ВКП(б) Сенаторова-Жирякова. Он обвинялся в том, что читая лекции по истории партии на курсах сельских и городских пропагандистов, и оглашая выдержки из так называемого «завещания Ленина», извратил этот документ «в троцкистском контрреволюционном духе», сказав, что Ленин рекомендовал на пост Генерального секретаря ЦК ВКП(б) Зиновьева. Кроме того, Сенаторов-Жиряков в июне 1935 года на заводе «Труд» в разговоре с рабочим Озеровым о перебоях в снабжении хлебом якобы сказал, что бороться с подобными безобразиями надо путем забастовок. Кассационная инстанция Верховного суда РСФСР оставила приговор в отношении Сенаторова-Жирякова без изменений. Однако с этим не согласился В. А. Антонов-Овсеенко. Он опротестовал приговор в Президиум Верховного суда РСФСР. В своем протесте прокурор республики утверждал, что троцкистского толкования завещания Ленина со стороны Сенаторова-Жирякова материалами дела не установлено. Президиум Верховного суда РСФСР не оказался столь смелым, как прокурор, и отклонил протест.
В. А. Антонов-Овсеенко был отозван из сражающейся Испании в Москву летом 1937 года, а 15 сентября назначен народным комиссаром юстиции РСФСР. К этому времени судьба его была фактически предрешена. Знал ли он об этом, догадывался ли, сказать трудно. Скорее всего, догадывался, так как внезапные вызовы для получения «нового назначения» тогда ничего хорошего не сулили. Он вернулся в Москву и сразу же с головой ушел в работу. Владимир Александрович жил в то время вместе с женой Софьей Ивановной и 15-летней падчерицей Валентиной на Новинском бульваре, в так называемом Втором доме Совнаркома. Он был женат три раза. Первая его жена умерла во время гражданской войны от тифа. Со второй брак не сложился, и они разошлись. У Владимира Александровича было четверо детей: сыновья Владимир и Анатолий и дочери Вера и Галина. Со своей третьей женой Софьей Ивановной он познакомился в конце 1920-х годов в Чехословакии.
В конце сентября 1937 года Софья Ивановна уехала в Сухуми на лечение. В письмах к ней Антонов-Овсеенко иногда касался своих служебных дел. В одном из них явственно звучали тревожные нотки. 1 октября 1937 года (за день до ареста) он писал: «…Чувствую напряженность борьбы».
В. А. Антонов-Овсеенко был арестован в ночь с 11 на 12 октября 1937 года. Ордер на арест был подписан заместителем наркома внутренних дел Фриновским. Сразу же были произведены обыски в его квартире, в служебном кабинете и на даче в поселке Николина Гора. Владимир Александрович был доставлен во внутреннюю тюрьму НКВД, а уже 13 октября 1937 года направлен в Лефортовскую, где он находился до 17 ноября. Затем он попал в Бутырскую тюрьму, где содержался до 8 февраля 1938 года, а затем вновь возвращен в Лефортовскую.
В Лефортовской тюрьме Владимир Александрович вызывался на допросы не менее 15 раз, причем 7 раз его допрашивали по ночам. Трижды (14, 15 и 17 октября) он вызывался на допросы по два раза. Наиболее продолжительным по времени был первый ночной допрос 13 октября (7 часов). Допрашивали в основном работники госбезопасности Ильицкий и Шнейдерман. Первые двое суток он категорически отвергал все возводимые на него обвинения, говорил, что ни в чем не виноват, что допущена ошибка и требовал от следователя предоставить ему «уличающие материалы». Затем появилось его короткое «признательное» письмо на имя Ежова. В нем Антонов-Овсеенко писал: «Контрреволюционный троцкизм должен быть разоблачен и уничтожен до конца. И я, оруженосец Троцкого, раскаиваясь во всем совершенном против партии и Советской власти, готов дать чистосердечные признания. Надо прямо сказать, что обвинения меня врагом народа правильно. Я на деле не порвал с контрреволюционным троцкизмом… Эта контрреволюционная организация ставила себе целью противодействие социалистическому строительству, содействие реставрации капитализма, что ее смыкало по существу с фашизмом… Я готов дать развернутые показания следствию о своей антисоветской, контрреволюционной работе, которую осуществлял и в 1937 году».
Можно с уверенностью предположить, что после вырванного у В. А. Антонова-Овсеенко признания, он вновь отказался от своих показаний и стал все отрицать. Лишь этим можно объяснить тот факт, что, несмотря на неоднократные вызовы к следователю, протоколы допросов не составлялись. В них просто нечего было писать. Потом следователи все-таки «вернули» его к признательным показаниям, но только до суда.