Покушение на царя было запланировано на день, когда отмечалась годовщина гибели Александра II Отряд подрывников состоял из Андреюшкина и еще двух студентов. Царь любил ежедневно совершать прогулки. Обычно маршрут его пролегал по Невскому проспекту, который берет начало у Адмиралтейства и пересекает всю центральную часть Санкт-Петербурга. С 27 февраля заговорщики стали появляться на Невском, дабы ознакомиться с обстановкой на местности. Андреюшкин уже был на примете у полиции; его сразу узнали и установили постоянную слежку. Было слишком уж очевидно, что три приятеля студента затевают что-то недоброе, но задерживать их не стали. В полицейском рапорте сообщалось, что студенты вели себя странно и что с полудня до пяти вечера за ними велось наблюдение. В тот день, 27 февраля, царь не покидал Зимнего дворца. Не появился он и на следующий день, когда заговорщики снова «патрулировали» Невский. Настало 1 марта. Молодые люди опять возникли на проспекте. Андреюшкин держал в руках толстую книгу, а у его товарищей оттопыривались пальто. Это навело полицейских на мысль, что они что-то прятали под верхней одеждой. Все они тут же были задержаны. Полицейские первым делом осмотрели книгу. Это был медицинский словарь, вернее, обложка от него; внутри находилась картонная коробка, а в ней — бомба.
Один из студентов, Осипанов, выхватил пистолет и выстрелил в полицейского. Пистолет оказался неисправным. Единственно, для кого он мог представить опасность, так это для того, кто рискнул бы им всерьез воспользоваться. По непонятным причинам полицейские не стали обыскивать Осипанова. Отняв у него пистолет, они отвели его в участок. Уже в участке тот же Осипанов вытащил из кармана картонную коробку и швырнул ее на пол. Бомба не взорвалась. Полиции стало ясно, что в их руки попали желторотые горе-террористы.
Тем не менее царю был направлен рапорт, в котором полиция не упустила случая представить свои старания в самом выгодном для себя свете. Царь на полях рапорта написал: «На этот раз Бог Нас спас, но надолго ли?» Его Величество поздравил с успешным завершением дела как высших полицейских чинов, так и рядовых служак, сумевших быть на страже и действовать в подобной ситуации столь расторопно и разумно.
Двое из студентов оказались болтливы, и вскоре полиции стали известны все участники заговора, в том числе и Александр Ульянов. Полиция тут же направилась к нему в меблированные комнаты на Александровском проспекте, где он жил. Там они застали только Анну и арестовали ее. Александра они нашли в студенческом общежитии несколько часов спустя. В течение следующих дней было арестовано семьдесят четыре человека, включая друзей заговорщиков. Однако пятьдесят человек были вскоре освобождены за отсутствием улик. Шевыреву сначала посчастливилось ускользнуть от полиции. Он бежал в Ялту, но 7 марта все-таки был схвачен.
Весть об аресте Александра достигла Симбирска буквально через несколько дней. Кто-то сообщил об этом в письме к Вере Кашкадамовой, местной учительнице. Эта пожилая женщина была давнишним другом семьи Ульяновых, с тонким чувством такта. Как сообщить родным Александра страшное известие, чтобы оно не явилось слишком тяжким них ударом? Владимиру оставалось всего несколько недель до окончания гимназии. Он готовился к заключительным экзаменам. Вера Кашкадамова вызвала его к себе и показала ему письмо. Пока он его читал, она наблюдала за тем, как он воспримет известие. Мальчик не потерял самообладания, только с расстановкой произнес: «Дело серьезное, это может плохо кончиться для Саши». Он долго молчал, морща лоб. Потом отправился домой, чтобы сообщить обо всем матери. Через полчаса Мария Александровна уже была у Кашкадамовой. Она сказала: «Дайте мне письмо». Прочитав его, решила немедленно ехать в столицу. Она считала своим долгом сделать все, чтобы спасти сына. «Я поеду в Санкт-Петербург сегодня же, — сказала она. — Пожалуйста, последите за детьми, пока меня не будет».
Мария Александровна отбыла в Петербург в тот же день. Предварительно она поручила Владимиру найти ей попутчика до Сызрани, где находилась ближайшая железнодорожная станция. От Симбирска до Сызрани было около двухсот километров, и обычно люди, отправляясь в дорогу, искали попутчиков, чтобы разделить между собой оплату за проезд в экипаже. Много лет спустя Крупская рассказала в своих воспоминаниях о том, как Владимир обошел всех местных «либералов» из числа друзей их дома с просьбой сопроводить Марию Александровну до Сызрани, но желающих не нашлось. Уже всем было известно, что она оказалась матерью двух арестованных террористов. Люди боялись, что их заподозрят в связях с ней. Он никогда, пишет Крупская, не простил им этого, и с тех пор он преисполнился ненавистью к либералам. «Он стал больше думать, и произведения Чернышевского обрели для него новый смысл. Обнаружив „Капитал“ Маркса среди книг Александра, он стал вчитываться в него, ища там ответы на свои вопросы. Раньше это произведение давалось ему с трудом, теперь же он набросился на него с жадностью».