Kolejne zarzuty otrzymali Jegorow, Kogan, Majorow i osobisty lekarz Stalina Winogradow – zarzuty dotyczyły długoletniej współpracy z wywiadem brytyjskim oraz domniemanego otrucia Andrieja Żdanowa i Aleksandra Szczerbakowa (byłego szefa Centralnego Zarządu Politycznego Armii Czerwonej). Dodatkowe zarzuty dotyczyły domniemanej próby zabójstwa kilku admirałów i marszałków ZSRR, w tym Iwana Koniewa i Aleksandra Wasilewskiego. Podczas aresztowania lekarzy poddawano torturom, w wyniku czego przyznali się do zarzucanych im czynów. Dwaj lekarze, Kogan i Etinger, zmarli w czasie śledztwa na skutek obrażeń.

Skutki Wkrótce po doniesieniach prasowych o „spisku lekarzy” i zapadnięciu wyroków skazujących, w ZSRR rozpoczęła się wielka kampania antysemicka. 20 stycznia 1953 r. Lidia Timaszuk, autorka donosu do Stalina (i jednocześnie tajny współpracownik MGB, o czym wówczas opinia publiczna nie wiedziała), została odznaczona Orderem Lenina. Prasa sowiecka rozpisywała się o jej zasługach dla ZSRR, przyrównując ją do Joanny d’Arc i nazywając „wielką córą narodu radzieckiego”. Wkrótce publikatory w ZSRR ogłosiły Timaszuk „wyzwolicielką ojczyzny od zaprzysięgłych wrogów”. Równolegle rozpoczęło się wyrzucanie osób narodowości żydowskiej ze szpitali, laboratoriów, placówek naukowych, uczelni medycznych (w szczególności z katedr).