28 marca 1937 Jagodę podczas plenum KC WKP(b) aresztowano i oskarżono o spisek, szpiegostwo i zdradę. Podsądny w pokazowym trzecim procesie moskiewskim (2–13 marca 1938) przed Kolegium Wojskowym Sądu Najwyższego ZSRR (obok Bucharina, Rykowa i innych). 13 marca 1938 skazany na karę śmierci, degradację, pozbawienie majątku i wszelkich odznaczeń.
Rozstrzelany 15 marca 1938 roku, pochowany anonimowo. Nierehabilitowany. Po aresztowaniu Jagody została rozstrzelana jego żona, Ida Awerbach, zaś 8-letni syn, Garik (Gienrich), pozbawiony opieki zaginął. Rozstrzelano również siostrę Jagody.
Według wcześniejszej literatury Józef Stalin podobno miał do pewnego stopnia Jagodę w ręku, dysponując zeznaniami byłego wysokiego funkcjonariusza OGPU, Michaiła Trilissera, który dezawuował przeszłość zwierzchnika i potwierdzał jego dawne związki z Ochraną (świadek ów, działający następnie w Kominternie, współwinny represji, został również zabity w 1940).
Odznaczenia Odznaczony Orderem Lenina (1933), dwukrotnie Orderem Czerwonego Sztandaru (1927, 1930), Orderem Czerwonego Sztandaru Pracy Zakaukaskiej FSRR (1932).
W kulturze Gienrich Jagoda to jeden z bohaterów sztuki Herbatka u Stalina autorstwa Ronalda Harwooda. W spektaklu Teatru Telewizji z 2001 r.