Учёный, обосновавший учение об иммунитете растений, создавший крупнейшую в мире коллекцию семян культурных растений, заложивший основы системы государственных испытаний сортов полевых культур, был приговорён к казни по обвинению в шпионаже в пользу Англии. Он был арестован 6 августа 1940 года в Черновцах, во время одной из научных экспедиций.
Военная коллегия Верховного Суда СССР приговорила Вавилова к за то, что он якобы «проводил широкую вредительскую деятельность, направленную на подрыв и ликвидацию колхозного строя и на развал и упадок социалистического земледелия в СССР». Кроме того, он, «преследуя антисоветские цели», якобы «поддерживал связи с заграничными белоэмигрантами, передавал им сведения, являющиеся государственной тайной Советского Союза».
23 июня 1942 года Президиум Верховного Совета СССР постановил заменить Вавилову высшую меру наказания 20 годами лишения свободы. Однако во время пребывания в саратовской тюрьме выдающийся генетик заболел воспалением лёгких и дизентерией. Итогом болезней стал упадок сердечной деятельности, из-за которого в январе 1943 года он скончался.
