Po tej reorganizacji NKWD Popaszenko objął kierowanie 3 Oddziałem Specjalnym NKWD ZSRR. Jego oddział zajmował się tym samym co poprzednio. Mianowano go na to stanowisko 29 września 1938 roku. Został usunięty ze stanowiska 4 listopada 1938 roku, i jeszcze tego samego dnia oskarżony o szpiegostwo i inne wykroczenia i jako wróg ludu aresztowany.
Po aresztowaniu i śledztwie stanął przez Kolegium Wojskowym Sądu Najwyższego, został skazany na najwyższy wymiar kary, karę śmierci. Wyrok wykonano 19 stycznia 1940 roku, strzelając mu w głowę w kazamatach więzienia na Łubiance.
Do tej pory nie został rehabilitowany.
Bibliografia Piotr Kołakowski NKWD i GRU na ziemiach Polskich 1939–1945. Kulisy wywiadu i kontrwywiadu, Dom wydawniczy Bellona Warszawa 2002 Paweł Wieczorkiewicz Łańcuch Śmierci: Czystka w Armii Czerwonej 1937–1939, Oficyna Wydawnicza „Rytm” Warszawa 2001 Bogusław Wołoszański Ten okrutny wiek, cz. I Sensacje XX Wieku, Warszawa 1995 Paweł Sudopłatow Wspomnienia niewygodnego świadka, seria Kulisy wywiadu i kontrwywiadu, Dom Wydawniczy Bellona,