Dowództwo sowieckie szybko zaalarmowało stacjonujące w mieście siły. Przez całą noc poszukiwano osób biorących udział w nocnym ataku. Nad ranem z Kopyczyniec przyjechał pociąg pancerny z żołnierzami Armii Czerwonej, którzy od razu przystąpili do przeczesywania miasta i aresztowania podejrzanych. Część konspiratorów została aresztowana, zanim dotarła do domów. Wielu innych zatrzymano w ciągu najbliższych kilku dni. Bezpośrednio po wydarzeniach z nocy z 21 na 22 stycznia uwięzionych zostało 128 ludzi, z których 91 przyznało się do winy. Wśród aresztowanych byli m.in. prawie wszyscy chłopcy – licealiści narodowości polskiejPomimo podjęcia tak szeroko zakrojonych działań, część uczestników wydarzeń czortkowskich zdołała przekroczyć granicę z Rumunią szlakiem prowadzącym przez góry bądź przez zamarznięty Dniestr. NKWD nie zdołało złapać żadnego z głównych organizatorów ataku. Por. Kowalski, por. Woszczyński oraz ppor. Malawski, chociaż intensywnie poszukiwani, zdołali uniknąć aresztowania. Ich późniejsze losy pozostają nieznane. Wśród uwięzionych większość stanowili ludzie w wieku od 18 do 22 lat.