Władze sowieckie powołały Komisję Nikołaja Burdenki. Była to specjalna komisja śledcza, która miała udowodnić, że zbrodnia katyńska na polskich oficerach została popełniona przez Niemców w 1941 r. Jej przewodniczącym został Nikołaj Burdenko, lekarz, Naczelny Chirurg Armii Czerwonej, członek Akademii Nauk ZSRR. Weszli do niej m.in. pisarz Aleksiej Tołstoj, metropolita kijowski i halicki Mikołaj oraz szef Głównego Zarządu Wojskowo-Sanitarnego Armii Czerwonej gen. Jefim Smirnow. Należała do niej także grupa ekspertów sądowo-medycznych. Od 13 stycznia Komisja pracowała w Katyniu. Przeprowadziła tam ekshumacje i przesłuchała świadków. Zarówno zwłoki, jak i świadkowie zostali wcześniej odpowiednio przygotowani przez specjalny zespół NKWD, który od września 1943 do stycznia 1944 r. w tajemnicy działał w lesie katyńskim. Przy zwłokach umieszczono np. dokumenty z datami z 1941 r. Już 24 stycznia Komisja Burdenki wydała końcowy komunikat, opublikowany dwa dni później. Stwierdzała w nim, że zabójstwa ok. 11 tys. polskich jeńców wojennych dokonali we wrześniu 1941 r. Niemcy. Sprawcami mieli być żołnierze z "537 batalionu budowlanego Wehrmachtu", którego dowództwo stacjonowało w Kozich Górkach koło Katynia. Takie stanowisko w sprawie Katynia obowiązywało w ZSRR do 1990 r.