В 1945—1947 гг. под фамилией П. Матвеев и прикрытием должности советника НКИД участвовал в подготовке и проведении конфиденциальных переговоров наркоминдела СССР В. М. Молотова с чрезвычайным и полномочным послом США в СССР А. Гарриманом и лидером курдского национального движения М. Барзани.
С 27 сентября 1945 г. П. А. Судоплатов начальник созданного на базе группы «С» самостоятельного отдела «С» НКВД (с 10 января 1946 г.- НКГБ) СССР. Одновременно начальник Объединенного разведывательного бюро Специального комитета при СНК-СМ СССР по проблеме № 1 (создание атомного оружия). Отвечал за координацию обеспечения разведывательными материалами руководителей и ведущих ученых советского ядерного проекта.
С ноября 1945 г. по совместительству — начальник отдела «К» НКГБ СССР, созданного для оперобслуживания атомных спецобъектов. С мая 1945 г. также являлся начальником Особого бюро — информационно-аналитической службы при наркоме внутренних дел СССР. С января 1946 г. эта служба подчинялась наркому, позднее — министру госбезопасности СССР.
После образования в марте 1946 г. МГБ СССР П. А, Судоплатов совмещал должности руководителя 4-го управления (до его упразднения 15 октября 1946 г.) и отдела «С» (с 4 мая 1946г. по 30 мая 1947г.).
15 февраля 1947 г. возглавил отдел «ДР», созданный для развертывания в случае войны разведывательно-диверсионной работы против военно-стратегических баз США и НАТО, расположенных вокруг СССР.
9 сентября 1950 г. утвержден начальником Бюро № 1 МГБ СССР по диверсионной работе за границей, созданного на базе спецслужбы МГБ СССР. 6 января 1951 г. возглавил Бюро на правах начальника управления.
После смерти И. В. Сталина П. А. Судоплатов был назначен 17 марта 1953 г. заместителем начальника ПГУ (контрразведка) МВД СССР. С 30 мая 1953 г. он начальник 9-го (разведывательно-диверсионного) отдела МВД СССР.
После хрущевского переворота 9-й отдел МВД был расформирован, а П. А. Судоплатов 31 июля 1953 г, переведен во ВГУ МВД СССР на должность начальника отдела. Однако уже 20 августа 1953 г. он был уволен «за невозможностью дальнейшего использования», а 21 августа 1953 г. арестован в собственном кабинете. Ему предъявили обвинение в бериевском заговоре, имевшем целью «уничтожение членов советского правительства и реставрацию капитализма».
До 1958 г. П. А. Судоплатов находился под следствием. Виновным себя не признал.
12 сентября 1958 г. на закрытом заседании ВК ВС СССР было рассмотрено дело по обвинению П. А. Судоплатова в преступлениях, предусмотренных ст. 17-58 п. 16 УК РСФСР. Он был приговорен к тюремному заключению сроком на 15 лет, с последующим поражением в политических правах на Згода. 17октября 1958г. лишен воинского звания и наград, как осужденный ВС СССР. С сентября 1958 г. отбывал наказание во Владимирской тюрьме, где перенес три инфаркта, ослеп на один глаз, получил инвалидность 2-й группы.
В августе 1968 г. П. А. Судоплатов вышел на свободу. После освобождения занялся литературной деятельностью. Под псевдонимом Андреев опубликовал три книги, активно участвовал в ветеранском движении/Более 20лет боролся за свою реабилитацию. Только 10 февраля 1992 г. в соответствии с Законом РФ «О реабилитации жертв политических репрессий» от 18 октября 1991 г. он был реабилитирован Главной военной прокуратурой РФ.
Незадолго до смерти в соавторстве с младшим сыном Анатолием Павловичем Судоплатовым опубликовал книгу воспоминаний о своей жизни и работе на английском, немецком, русском и других языках («Special Tasks» — США, 1994; «Der Handlanger der Macht. Enthullungen eines KGB-Generals» — Германия, 1994; «Разведка и Кремль» — Россия, 1996), ставшую международным бестселлером. Через полгода после смерти П. А. Судоплатова вышла в свет его последняя книга — «Спецоперации. Лубянка и Кремль 1930-1950».
Награжден орденом Ленина (1946), тремя орденами Красного Знамени (1937, 1941, 1944), орденом Суворова 2-й степени (1944), двумя орденами Красной Звезды (1940, 1943), орденом Отечественной войны 1-й степени (1945), медалями, знаком «Заслуженный работник НКВД» (1942). В октябре 1998 г. Указом Президента РФ посмертно восстановлен в правах на изъятые при аресте государственные награды. В соответствии с этим семье П. А. Судоплатова возвращены его ордена и медали.
Однако никаких доказательств вины Серебрянского у следствия не было. Поэтому 27 декабря 1954 года решение о его амнистии от 9 августа 1941 года было отменено, его осуждение Прокуратурой СССР было признано обоснованным и дело за 1941 год было направлено в Верховный суд СССР с предложением заменить ему расстрел 25 годами лишения свободы в ИТЛ. В 1955 году жену Серебрянского освободили, но сам он оставался в тюрьме, хотя и перенес несколько инфарктов. 30 марта 1956 года на допросе-у следователя Военной прокуратуры генерал-майора Цареградского Серебрянский неожиданно умер от сердечного приступа.
