与此同时，斯大林推行“农业集体化”政策，但在执行期间出现问题。大量富于农业经验的乌克兰农户被划为“富农”，遭到集体逮捕和流放，导致乌克兰本土农业生产技术和生产率下降。免于被流放的农户因担心被划为富农而不愿耕作，导致1932年乌克兰粮产量暴跌。为解决粮食问题，1932年8月7日，苏联最高苏维埃颁布法令规定“盗窃集体农庄财物”可判处死刑，从根本上禁止农民将任何农产品据为己有。禁止农民占有粮食后，1932年12月6日，苏共政治局颁布秘密命令，将全乌克兰的农具、牲畜、种子等农作工具收归公有，禁止将任何粮食和制成品运入乌克兰农村，在全乌克兰禁止商品和农产品的异地买卖，从而切断了乌克兰的粮食来源。此外，莫斯科还向乌克兰农村派出搜粮队没收农民的余粮、口粮和种子粮。到1933年春天，全乌克兰范围内出现了极其严重的饥荒现象，致使260万至1000万的乌克兰人丧命，史称“乌克兰大饥荒”。一些学者和调查组织将此次饥荒定性为一次种族屠杀，甚至属蓄意制造，也有不少学者认为此次灾难系管理层面及动员层面的失误导致。