Как величайшая государственная тайна передавался пакет № 1 с письмом Берии Сталину и решением Политбюро ЦК ВКП(б) от 5 марта 1940 г. от одного генерального секретаря партии другому. Каждый из них знакомился с этими страшными актами и вновь запечатывал пакет. Дабы сведения о катынском расстреле не стали достоянием гласности, в марте 1959 г. А. Н. Шелепин рекомендовал Н. С. Хрущёву уничтожить следственные дела расстрелянных в апреле-мае 1940 г. 21 857 польских офицеров, полицейских и узников тюрем, сохранив лишь небольшие по объёму протоколы «тройки». Хрущёв же предпочёл уничтожить и дела, и протоколы заседаний «тройки», утверждавшей расстрельные списки.
В просоветской Польше само слово «Катынь» трактовалось как антигосударственное. За свечку, поставленную под крестом с такой надписью, грозили репрессии. Семьи мучеников вынуждены были прятать реликвии, оставшиеся от погибших. Но полувековая память об убитых, несмотря на ссылки, тюрьмы, лагеря, преследования, жила и кровоточила, разъединяя польский и советский народы. Лишь правда могла помочь преодолеть возникшую между ними пропасть.
Поляки же, оказавшиеся в эмиграции, по крупицам собирали сведения о катынском преступлении. Адам Мощинский, один из 395 офицеров, избежавших расстрела и переведённых в Грязовецкий лагерь, проделал после войны титаническую работу по составлению списка расстрелянных польских офицеров и полицейских. В 1948 г. в Лондоне под ред. генерала В. Андерса был издан сборник материалов «Катынское преступление в свете документов», выдержавший более 10 изданий. В 1951 г. вышла в свет книга Ю. Мацкевича «Убийцы из Катынского леса». Огромный вклад в научное освоение темы внес профессор Пенсильванского университета Януш Заводный. Его труд «Смерть в лесу», переведённый на многие языки, возродил интерес мировой общественности к катынской проблеме и дал мощный импульс новым исследованиям.
Наиболее известными из них стали четыре монографии английского исследователя Л. Фитцгиббона, опубликованные в 1970–1975 гг. и всколыхнувшие общественность западных стран. В Англии была развёрнута кампания по сбору средств на строительство в Лондоне обелиска в память о погибших. Би-Би-Си подготовила обширную программу, посвящённую катынской трагедии. В палате общин Великобритании выступил бывший обвинитель на Нюрнбергском процессе А. Нив, потребовавший возобновить расследование по этому делу. 17 июля 1970 г. Палата лордов провела специальное заседание по катынской проблеме. В этом же месяце конгрессмен Р. Пучиньский призвал правительство США поднять вопрос на Генеральной Ассамблее ООН. В августе с аналогичным предложением выступил депутат австралийского парламента Кейн. В июле 1975 г. в здании английского парламента была проведена пресс-конференция, организаторы которой призвали Международный суд в Гааге «разобраться в этом деле».
В Швеции в ноябре 1975 г. на территории частного владения был открыт памятник жертвам Катыни.
Обсуждение катынской темы на Западе вызвало болезненную реакцию в Москве. В разгар холодной войны, в 1951 г., была создана специальная комиссия палаты представителей Конгресса США по катынскому вопросу. Её председатель Р. Мэдден 27 февраля 1952 г. направил послу СССР в Соединенных Штатах письмо и резолюцию Комиссии. В ней правительство СССР официально приглашалось принять участие в расследовании катынского преступления и предоставить любые относящиеся к данной проблеме документы. 29 февраля правительство СССР направило ноту протеста в Вашингтон, в которой квалифицировало действия администрации США как нарушение общепризнанных норм международных отношений и как оскорбительные для Советского Союза. Вслед за советским правительством «решительно осудило» антисоветскую шумиху вокруг заседаний Комиссии Р. Мэддена и правительство Польской Народной Республики.
Комиссия Конгресса США, заслушав многочисленных свидетелей, исследовав относящиеся к делу документы (отчёты об эксгумации, найденные в могилах дневниковые и прочие записи и др.), пришла к выводу, что органы НКВД совершили массовые убийства польских офицеров и полицейских с целью устранения всех тех, кто мог помешать «полной коммунизации Польши».
В Москве продолжали следить за работой Комиссии Р. Мэддена, создав в МИДе свою комиссию по катынскому вопросу. В неё вошли заместители начальника договорно-правового управления МИД СССР, заместитель начальника следственного отдела Прокуратуры СССР, помощник Генерального прокурора СССР, а также патологоанатомы В. И. Прозоровский и В. М. Смольянинов. Членом этой комиссии являлся и представитель МГБ СССР полковник госбезопасности Д. В. Гребельский, постоянно информировавший своё начальство о ходе её работы и следивший за тем, чтобы она не выходила за рамки официальной версии.
Возросший интерес общественности Запада к катынской теме побудил советское руководство проявлять большую активность в этом вопросе. 12 апреля 1971 г. министр иностранных дел СССР А. А. Громыко обратился к Политбюро ЦК КПСС. Он предложил поручить советскому послу в Лондоне сделать представление МИД Великобритании в связи с попытками «раздуть пропагандистскую кампанию вокруг так называемого катынского дела». Высший партийный орган не замедлил принять соответствующее постановление. Аналогичные демарши предпринимались по решению Политбюро ЦК КПСС и в сентябре 1972 г., и в марте 1973 г., и в апреле 1976 г. Некоторые из них предпринимались по инициативе «польских друзей» Кремля, встревоженных реакцией польской и мировой общественности на катынское преступление.
Но в Советском Союзе имелись и люди, не желавшие мириться с правительственной ложью о судьбе польских офицеров и полицейских. Украинский поэт и публицист А. Караванский, проведший 20 лет в советских тюрьмах, в 1969 г. обратился в ЦК КПСС и прокуратуру с требованием провести новое расследование по катынскому делу. Он ссылался при этом на имена двух охранников, участвовавших в расстрельной операции. В 1970 г. Караванский был приговорён за это к дополнительному 10-летнему сроку заключения и освободился лишь в 1989 г. О катынском преступлении писал в III томе книги «Архипелага ГУЛАГ» А. И. Солженицын.
В апреле 1980 г. в 40-летие катынского расстрела группа российских правозащитников — Л. Алексеева, А. Амальрик, В. Буковский, Б. Вайль, Т. Венцлова, А. Гинзбург, Н. Горбаневская, З. и П. Григоренко, Б. Ефимов, П. Литвинов, К. Любарский, В. Максимов, В. Некрасов и др. — опубликовали в журнале «Континент» пророческое заявление. В нём они выражали уверенность, что недалёк тот день, когда наш народ воздаст должное всем участникам этой трагедии, как палачам, так и жертвам; одним — в меру их злодеяний, другим — в меру их мученичества. Подписавшиеся под документом заверили польский народ, что никто из них не забывал и не забудет «о той ответственности, которую несёт наша страна за преступление, совершённое её официальными представителями в Катыни».
В начале 80-х гг. катынская тема всё настойчивее поднимается диссидентами и сторонниками «Солидарности» в Польше. В мае 1981 г. создаётся Комитет по сбору средств на памятник жертвам катынского расстрела, который в июле воздвигается на военном кладбище в Варшаве. Однако органы госбезопасности социалистической Польши сносят его ночью того же дня. Объявленное в декабре 1981 г. военное положение приостанавливает на время открытое выражение скорби по погибшим от рук сталинских палачей польских граждан.