Untuk mengatasi peristiwa ini pemerintah mulai bergerak dengan mengerahkan Kolonel Gatot Subroto di Jawa Tengah dan Kolonel Sungkono di Jawa Timur untuk menjalankan operasi penumpasan dibantu para santri.
Akhirnya pada 31 Oktober 1948, Musso berhasil ditembak mati dalam pertempuran kecil yang terjadi di Ponorogo. Amir Sjarifudin pada akhirnya juga berhasil ditangkap dan di eksekusi mati bersama tokoh-tokoh kiri pendukung pemberontakan PKI Madiun lainnya.
Ada sepuluh pelaku utama yang disepakati merupakan tokoh utama yang ikut andil dalam pemberontakan Madiun 1948. Terlepas apakah mereka hanya pion atau mereka yang menjadi dalang.
1. Abdul Latief Hendraningrat
2. Alimin Prawirodirdjo
3. Amir Syarifudin
4. D.N. Aidit
5. Darsono
6. Henk Sneevlit
7. Kolonel Dahlan
8. Misbach