オリガ・カーメネワ
しかし、レフとの家庭生活は、レフが1920年にイギリスの彫刻家クレア・フレウェン・シェリダン(英語版)と浮名を流したことにより、早くから崩壊し始めていた。1928年にレフはオリガの元から去り、タチヤナ・グレボワ (Татьяна Глебова) と再婚した。
1927年に、ともに共産党政治局員であったレフと兄のトロツキーが相次いで失脚すると、カーメネワも瞬く間にその影響力を失った。1935年7月27日、NKVDはカーメネワを、政治事件への関与を理由にモスクワからレニングラードへ5年間追放した。モスクワ16人裁判の結果、1936年8月25日にレフが処刑されると、カーメネワも逮捕、投獄を受けた。上の息子である空軍将校のアレクサンドル(ロシア語版)は1937年7月15日に33歳で処刑され、下の息子ユーリーも1938年1月30日に17歳で処刑された。
1941年9月11日、オリョール監獄(ロシア語版)に収監されていたカーメネワは、フリスチアン・ラコフスキー(英語版)やマリア・スピリドーノワを始めとした160名の囚人とともに、メドヴェージェフの森の虐殺(ロシア語版)でNKVDにより殺害された。