Sau chiến tranh, ông được bổ nhiệm làm Tư lệnh Quân khu Volga. Tháng 11 năm 1946, ông nghỉ hưu vì bạo bệnh.

Ngày 12 tháng 1 năm 1947, Gordov bị bắt theo lệnh cá nhân trực tiếp từ Stalin.[12] Chứng cứ kế tội cho vụ bắt giữ này là các cuộc trò chuyện "được ghi âm" của Gordov với vợ và với các tướng G.I. Kulik, cựu phó Tư lệnh Quân khu Volga, và F.T. Rybalchenko, cựu tham mưu trưởng Tập đoàn quân Cận vệ 3, trong đó ông chỉ trích gay gắt tình hình đất nước và chính sách của giới lãnh đạo, kể cả cá nhân Stalin.[13][14][15] Ông cùng với Kulik và Rybalchenko bị Tòa án Moskva kết tội danh âm mưu thực hiện các hành động khủng bố chống lại chính phủ Liên Xô. Ông bị kết án tử hình vào ngày 24 tháng 8 năm 1950 theo các Điều 58-11 (thành lập tổ chức phản cách mạng), 58-1b (âm mưu phản quốc), 58-8 (âm mưu khủng bố chống lại các nhà lãnh đạo của Liên Xô) và bị xử tử ngày hôm đó tại nhà tù Lefortovo.[1]

Sau khi Stalin qua đời, ngày 11 tháng 4 năm 1956, Tòa án quân sự tối cao Liên Xô phúc thẩm vụ án chống lại G.I. Kulik, V.N. Gordov, F.T. Rybalchenko và tuyên bố, không có bằng chứng thuyết phục cho thấy ba người này chống lại chính quyền Xô viết, hủy bỏ và khép lại vụ án. Căn cứ phán quyết của tòa án, ngày 5 tháng 7 năm 1960, ông được phục hồi danh dự, trả lại cấp bậc Thượng tướng, danh hiệu Anh hùng Liên Xô và các phần thưởng khác.[16]