1932年至1933年期间，在斯大林农业集体化运动火热进行时，苏联乌克兰苏维埃社会主义加盟共和国出现了一次史无前例的大饥荒，被称为是乌克兰20世纪发生的最残酷事件，史称“乌克兰大饥荒（Голодомор）”。饥荒的发生，不仅有干旱的自然因素，更大程度上还是因为斯大林政府制度本身的不完善。

为适应大工业化的迅速发展，斯大林政府开始强制推行农业集体化的改革，以改变落后的个体小农经济为基础的农业现状。大量的苏共党员被派往农村，力图动员农户加入集体农庄，但是他们在乌克兰境内遇到了消极、积极等不同程度的抵抗，而强权的斯大林政府则“将富农作为一个阶级消灭”，从而采取了对乌克兰“富农”阶层以及反对集体化的贫民进行集体逮捕和流放的政策。大量擅长耕作、富于农业经验的乌克兰农户被划为“富农”，整个富农家庭被流放至荒无人烟的西伯利亚和中亚地区，不管他们死活，进而导致了乌克兰本土农业生产技术和生产率下降。而剩余的免于被流放的农户，因为担心被划成富农，因此不愿耕作，其直接结果就是1932年乌克兰粮食产量暴跌。当年预期在全苏联可以收获9070万吨粮食，但是实际上只收获了5500万到6000万吨，减少了近三分之一。苏联政府征得的粮食数量也从预期的2650万吨下跌至1850万吨。

为了解决粮食短缺问题，1932年8月7日，苏联最高苏维埃颁布了一项新法令，规定“盗窃集体农庄财物者判处死刑”。这一法令从根本上禁止农民将任何农产品据为己有。至1933年1月，有7.9万名农民因该项罪名被逮捕，其中4880人被判处死刑。

在禁止农民占有收获的粮食后，1932年12月6日，苏共政治局颁布了另外一项秘密命令，即将全乌克兰的所有生产资料（农具、牲畜、种子）收归公有，禁止将任何粮食和制成品运入乌克兰农村，并在全乌克兰禁止商品和农产品的异地买卖，而乌克兰人也不准离开住地。此外还向乌克兰农村派出了搜粮队，没收农民的余粮、口粮和种子粮。这样，苏联政府把所有可能的和不可能的“多余”粮食，都强制搜刮以用来偿还购买进口工业设备的贷款。

这几项惩罚性措施实施数月后，一方面，农民丧失了对土地、粮食等生产资料和生活资料的所有权，造成“交换权利”下降，从而降低了他们支配足够食物的能力，使得人民的权益丧失，无力储备粮食；另一方面，在计划经济体制下，市场作用失灵，粮食无法自由流通，最终导致悲剧的发生。

有人回忆，“这时候已经进入冬天了，气温在零下25℃——30℃。寒冷异常，村庄里被枪杀和饿死的人比比皆是，露天扔在村外无人掩埋，变成冷冻僵尸。半年的长冬，我每天出去寻找尸体和刚被屠杀死、饿死的人。那时候宣判执行枪决的人家，部分逃跑出来了，躲藏到森林里和其他地方。寻找死人吃来活命，是大家唯一的出路。人吃人者已经成帮结伙了。每当村庄里向外抛新死的人时，我们大家趴伏在远处瞧著，等著。等他们走远了，我们一拥而上，纷纷砍剁软绵绵的皮肉…… 在那两三年间，为逃避政府躲藏在白雪覆盖的深山老林里，凡是不吃人的都活活饿死了；依靠吃死人尸体的才活了下来。”如此苛政，导致饿殍遍地，出现了人相食的惨象。

在这场史无前例的大饥荒中，饿死的人数从来没有得到精确统计，据学者研究，有可能高达一千万，其中包括400万儿童，死亡人数占当时乌克兰总人数的25%（据《克格勃档案》，每天乌克兰有二万五千人饿死；甚至有学者指出，官方档案可能不完整，实际上每天饿死三点二至三点五万人，即每分钟有十七人饿死，总共饿死人数占乌克兰当时人口的三分之一）。除了饥饿外，缺乏营养、抵抗力下降后导致的疾病感染——主要是斑疹伤寒和伤寒，也是造成城市人口死亡的主要原因。死亡人口中，81.3%是乌克兰人，4.5%是俄罗斯人，1.4%为犹太人，1.1%为波兰人。还有为数不少的白俄罗斯人、匈牙利人、伏尔加德意志人和克里米亚鞑靼人死于此次大饥荒。

苏共和乌克兰政治局发出了一些补救性的命令，包括向饥荒地区运去32万吨粮食，但同时自乌克兰向外运出粮食的行动仍未停止。当年春天在俄罗斯西部和乌克兰大部分地区出现的干旱加重了饥荒程度。与此同时，苏联政府禁止灾民向外流动，乌克兰以及顿河流域同外界的交通被中断（所有的火车都被克格勃占据着，没有特别通行证的人被赶下火车，甚至一些乌克兰的国家干部也未能幸免），到这些地区的旅行被禁止。任何未经许可试图离开乌克兰的饥民都作为“阶级敌人”被逮捕。实施以上措施，以保证让饥荒中的人们在密不透风的环境中死去。

1933年冬和1934年春，乌克兰干旱的气候条件减轻，1934年农业收获量有所提高，乌克兰饥荒状况逐渐缓解直至消失。