Последняя супруга сыграла роковую роль в жизни Петра. На момент описываемых событий они были в разводе, но продолжали проживать в одной квартире. Они продолжали конфликтовать, и бывшая жена даже добилась, чтобы Полоза отправили в психбольницу. Оттуда его вытащил друг, задействовавший для этого свои связи. После этой истории Пётр был подавлен. Летом 1962-го во время одного из застолий Полоз застрелил из охотничьего ружья двух человек. Это были начальник личной охраны Никиты Хрущёва Фомичёв и его жена.

У них была квартира в том же подъезде, что и у Героя СССР. По официальной версии, причиной кровавой расправы стала месть и ревность. Однако адвокат Петра Семён Островский имел на руках результаты экспертизы, которые давали понять, что Полоз страдал от параноидальной шизофрении. Так или иначе, до конца выяснить его мотивы не удалось. Пётр Полоз Ни Полоз, ни его экс-супруга не распространялись по поводу случившегося. Островский считал, что следствие поступило халатно, не расследуя роль бывшей жены в этой истории.

По словам адвоката, всё случилось именно из-за неё. Защитник пытался доказать, что убийство произошло в состоянии аффекта, напирал на героическое прошлое Полоза. Однако сам лётчик не поддержал линию защиты. Более того, он заявлял, что вполне заслужил расстрел. Суд в итоге не нашёл никаких причин для смягчения приговора. Дело было на особом контроле у Хрущёва, который очень дорожил убитым начальником охраны. Именно поэтому, когда Островский подал жалобу на приговор, её рассматривал лично генпрокурор СССР Руденко, который лично встречался с юристом. Полоз был расстрелян в мае 1963-го. Посмертно подполковник был лишён Золотой Звезды Героя.