Об интересных деталях чекистских операций впоследствии рассказал секретарь Тамбовского губкома РКП (б) Б. А. Васильев. «Осенью 1920 года в Тамбове, — писал он, — были ликвидированы два областных эсеровских комитета, которые политически руководили восстанием. После этого разгрома, по всем данным, в городе не было эсеровской организации… Между тем антоновский главный оперативный штаб и волостные повстанческие организации получали из Тамбова весьма точные сведения о передвижениях Красной Армии. Из Тамбова же приходили в деревню политические директивы повстанцам и призывы не падать духом, так как «помощь близка», «в Москве и Питере власть большевиков уже свергнута» и т. д. В целях обнаружения источника и авторов этих документов были сделаны по Тамбову изъятия политически подозрительного элемента. Они обнаружили… что ключ к разгадке на этот раз надо искать не среди эсеров или меньшевиков, а правее.

Искусными приемами, пользуясь эсерами, которые перешли на нашу сторону, Чека раскрыла «секрет». Оказалось, что фактическим руководителем главного оперативного штаба повстанческой армии был некий Федоров — бывший тамбовский присяжный поверенный, бывший домовладелец и землевладелец, устроившийся под видом представителя Петроградской конторы по закупке лошадей… Федоров чрезвычайно искусно конспирировал. Он имел несколько квартир, держал связь с совработниками, изображал из себя самого последнего спекулянта, которому в высокой степени наплевать на все политические вопросы. Спекулянтом Федоров слыл недаром. Он широко спекулировал золотом и драгоценными камнями, а в последнее время еще и лошадьми, которые бандиты сдавали ему на комиссию для продажи. От бандитов Федоров тщательно скрывал свою настоящую физиономию. Для них он был «товарищ Горский», представитель центрального эсеровского комитета».

Чтобы ликвидировать шпионскую деятельность Д. Ф. Федорова, чекисты провели сложную операцию. Выступая под видом антоновцев, они вошли в доверие к Федорову и направили его в Москву для переговоров о совместной деятельности антоновцев с руководством некоей антисоветской «московской организации», могущей помочь антоновскому движению. Федорову дали «явку» в Москве… и он попал в чекистскую «ловушку»: в качестве «руководящего деятеля московской организации» в Москве его встретил начальник Секретного отдела ВЧК Т. П. Самсонов.

Федоров подробно рассказал Самсонову о состоянии и планах антоновского движения, после чего был арестован. Разоблаченный шпион вынужден был сознаться в своей преступной деятельности. Тогда-то и выяснилось, что он исподволь, втайне направлял антоновское движение в кадетское русло и пытался в этих целях связаться с центром кадетской партии через известного ему члена ЦК партии кадетов, бывшего крупного тамбовского землевладельца Н. М. Кишкина, проживавшего в Москве и работавшего в то время во Всероссийском комитете помощи голодающим.

В чекистскую «ловушку» попал и начальник контрразведки антоновского штаба Н. Я. Герасев («Донской»). По указанию чекистского агента Е. Ф. Муравьева Герасев приехал в Москву, чтобы принять участие в оперативном совещании «штаба московских боевых сил» и в подготовке «всероссийского съезда повстанческих отрядов». И опять, как и в случае с Федоровым, Герасев попал на конспиративную квартиру ВЧК. Его встретил все тот же Т. П. Самсонов и его сотрудники. Они сумели получить от Герасева обстоятельный доклад о положении дел у антоновцев, о их намерениях и арестовали его.

Наконец, «член ЦК левоэсеровской партии Петрович» провел собрание антоновцев для выбора делегатов на «всероссийский съезд» повстанцев в Москве. «Делегатами» стали один из военных руководителей антоновцев, бывший штабс-капитан Павел Эктов и «начальник политотдела» Иван Ишин. Кроме того, с ними должны были выехать «для получения в Туле оружия» двадцать отборных бандитов и Е. Ф. Муравьев. Их встретили в Москве чекисты под руководством помощника начальника Секретного отдела ВЧК Т. Д. Дерибаса. Антоновцы многое рассказали «членам штаба» контрреволюционной организации (а на самом деле чекистам) и были арестованы.

Вожаки банды (за исключением Антонова, который в тот период оказался вне поля зрения чекистов) понесли заслуженное наказание. Только Павел Эктов был помилован; он оказал впоследствии серьезные услуги при ликвидации антоновщины.

Между тем в конце мая 1921 г. командующий советскими войсками М. Н. Тухачевский приступил к решительным боевым действиям против банд антоновцев. Первый удар был нанесен в районе станции Инжавино по «второй армии» антоновцев, возглавляемой Антоновым. Против бандитов действовали конные части: бригада Г. И. Котовского, 14-я отдельная кавалерийская бригада, 7-е Борисоглебские кавалерийские курсы и другие части под общим командованием И. П. Уборевича. Бои продолжались с 29 мая по 7 июня 1921 г., в результате «вторая армия» была разгромлена. Раненый Антонов с небольшим отрядом бандитов бежал.

Затем начались операции против «первой армии» антоновцев под командованием бывшего полковника Богуславского. Она была окружена в Тамбовском уезде, но 14 июня ушла за Дон, а затем, преследуемая частями Красной Армии, оказалась в Воронежской губернии. 20 июня около г. Урюпинска (Борисоглебского уезда) советские войска настигли антоновцев, и «первая армия» была полностью уничтожена. В одном из боев Богуславский был ранен, пытался бежать, но метким выстрелом одного из бойцов автоброневого отряда ВЧК (под командованием Ю. В. Конопко) был убит.