Органы НКВД и НКГБ основную роль в борьбе с националистическим подпольем отводили агентам и осведомителям. (В марте 1946 г. министерства были переименованы соответственно в Министерство внутренних дел (МВД) и Министерство государственной безопасности (МГБ).)

Районные отделы и областные управления НКГБ и НКВД создали на территории Западной Украины, а также Западной Белоруссии и Прибалтики массовую агентурную сеть среди вооруженных формирований и гражданского населения. Главными задачами агентов было проникновение в ряды повстанцев, разведка, разложение повстанческих формирований и уничтожение их руководителей.

По данным НКВД на 1 июля 1945 года агентурная сеть в Западной Украине включала И 214 местных жителей, сотрудничавших с органами, в том числе: 175 резидентов, 1196 агентов и 9843 осведомителя. Кроме того, 2968 чел. (почти 9%) из 33 740 галицийских крестьян в составе истребительных батальонов на тот момент были тайными осведомителями органов безопасности. Исследователи Д. Веденеев и Г Быструхин по архивным документам СБУ подсчитали, что осенью 1946 года агентурный аппарат «энкаведистов» на Западе Украины насчитывал 644 резидента, 2249 агентов и 18 165 информаторов.

В работе Джеффри Бурдса приводятся данные, что на территории Галиции в борьбе с националистическим подпольем в качестве осведомителей использовались и дети в возрасте 12—14 лет. Детей задерживали во время облав, под разными предлогами доставляли в райотделы НКВД-НКГБ, где во время допросов под угрозой расспрашивали о том, у кого в селе останавливаются бандеровцы, кто обеспечивает их пищей, кто им помогает и т.д. За полученную информацию выплачивали деньги.

Решающую роль агентуры в выявлении участников оуновского подполья можно проследить на примере одного села. В январе 1945 года была проведена чекистско-войсковая операция в Сновичах — большом селе в Львовской области, насчитывавшем 578 дворов. Информацией чекистов обеспечили агенты-поляки из числа местных жителей, сотрудничавших с новой властью. Сновичи считались спокойным селом, где украинские повстанцы почти не действовали. Однако из донесений осведомителей следовало, что в селе действовало повстанческое подполье из 120 активных членов. Части Красной Армии окружили Сновичи ночью 17 января 1945 года, а ранним утром 18 января вошли в село.

В селе было выявлено 104 «схрона», причем руководители операции были уверены в том, что удалось отыскать далеко не все укрытия. Найти «схроны» помогло то, что все они были однотипными. Каждое такое убежище представляло собой небольшую камеру, вырытую за каменной стеной погреба, где хранился картофель. В «схрон» вел лаз шириной 40 см, через который повстанцы протискивались внутрь укрытия, а затем члены семьи заделывали проход, так что оставалось только небольшое отверстие для воздуха.

«Открытия» в Сновичах заставили советское партийное и чекистское руководство пересмотреть свои оценки по численности членов ОУН. До этой операции разведка полагала, что в Поморянском районе активно действовало около 140 повстанцев. Однако только во время операции в Сновичах было задержано 74 повстанца, что заставило по-иному оценить численность повстанцев в районе. Новые данные почти в восемнадцать раз превышали старые. Теперь предполагалось, что только в одном из двадцати пяти районов Львовской области действует около 2500 членов ОУН-УПА. В отчете об операции было отмечено, что: «…если бы не агентурные данные, то мы бы ничего не нашли». Действительно, без осведомителей из числа местных жителей власти были беспомощны. Однако следует добавить, что уже через несколько дней после операции в Сновичах УПА нанесла ответный удар. В селе были сожжены десять крестьянских хат, а девять человек — восемь мужчин и одна женщина, все этнические поляки — были преданы мучительной казни. Их связали и заживо сожгли в доме — такой вот страшный сигнал тем, кто отважится на сотрудничество с Советами.

На основании данных, полученных от агентуры, было проведено несколько крупных операций. Так, 14 октября 1944 года, во время проведения чекистско-войсковой операции, был задержан преподаватель школы командного состава УПА, который дал показания о местонахождении школы общей численностью до 250 человек, подчиненной главному штабу УПА. 15 октября в районе размещения школы была проведена операция, в результате которой школа была разгромлена. Было убито 185 человек, в том числе начальник школы, и захвачено живыми 5 человек.

18 октября 1944 года был арестован начальник разведывательного отдела штаба Станиславского военного округа УПА Сильвестр Маланюк (кличка «Дуб»). 31 октября на основании показаний Маланюка была проведена чекистско-войсковая операция, в результате которой разгромлены 2 лагеря куреней «Гамалия» и «Резуна», убито 177 и захвачено 48 оуновцев.

В начале декабря 1944 года на основании агентурных данных была проведена операция в селе Нестаница Тогальского района. Захваченный взводный командир УПА Ленчук показал, что в селе Рожджау Радеховского района Львовской области находится какой-то штаб УПА. 13—14 декабря село было взято штурмом частями 2-го погранотряда и 42-го погранполка НКВД. В ходе упорного боя было убито 146 и захвачено 5 националистов. Оказалось, что в селе действительно размещался штаб военного округа УПА «Буг», который объединял все вооруженные силы УПА на территории Львовской области.

17 декабря 1944 года отрядом УПА численностью до 200 человек был совершен налет на районный центр Дрогобычской области — город Ново-Стрелецк. В качестве ответной меры с 21 по 29 декабря была проведена чекистско-войсковая операция, в результате которой убито 122 и захвачено 355 националистов. Арестовано 43 бандпособника, выселена 141 семья, взорвано 82 укрытия. Добровольно явилось 347 участников оуновских формирований и уклонявшихся от призыва в Красную Армию.

В конце операции выездная сессия Военной коллегии Верховного суда СССР в городе Ново-Стрелецке приговорила к повешению двух активных оуновцев, принимавших участие в налете на Ново-Стрелецк. Приговор был тут же приведен в исполнение.

12 февраля 1945 года был обнаружен и убит в бою один из руководителей УПА Клим Савур (Дмитро Клячкивский).

К концу 1945 года произошло изменение качественного состава формирований ОУН-УПА. В отрядах оставались наиболее активные, идейно убежденные националисты, и поэтому под удары чекистов все чаще стали попадать руководители подполья. Так, в результате операции, проведенной с 15 по 17 декабря 1945 года в селах, прилегающих к Крименецкому лесному массиву, был убит командующий южной группой УПА генерал-хорунжий «Локс».

19 декабря в результате агентурно-оперативных мер в селе Бесяхи Великомостовского района Львовской области в хорошо замаскированном подземном укрытии была обнаружена группа во главе с командующим военным округом УПА «Буг» под псевдонимом «Аркаш». Этот округ осуществлял руководство отрядами националистов на территории Львовской области. В перестрелке все оуновцы были убиты. Сменивший «Аркаша» «Иванчук» и его начальник штаба были убиты в апреле 1946 года. В этой жестокой бойне погибали и руководители советских органов безопасности. Так 7 февраля 1946 года в районе местечка Холомов Радеховского района Львовской области оперативная группа в составе 6 человек подверглась нападению 30 оуновцев. При этом был убит начальник секретариата ГУББ НКВД СССР подполковник Крыжановский.