Кроме Халтурина, руководителя рабочей организации, активное участие в подготовке демонстрации принимали В. Я. Савельев и А. К. Пресняков. (На квартире Преснякова происходило последнее тайное собрание рабочих перед Казанской демонстрацией.) В числе близких товарищей Халтурина 1876–1877 гг. был рабочий А. И. Фореман, выходец из Финляндии. После Казанской демонстрации он организовал стачку рабочих, вел пропаганду на Путиловском заводе, был арестован и умер в тюрьме.
В числе видных деятелей рабочей организации 1876–1877 гг., находившихся на воле и действовавших вместе с Халтуриным до и после демонстрации, были рабочие Балтийского завода В. Д. Шкалов, А. Е. Шихаиов, Н. Я. Обручников, рабочий Патронного завода Д. Н. Чурпин — близкий друг Обнорского, на квартире которого происходили собрания членов рабочей организации, а также слесарь Путиловского завода Степан Андреевич Шмидт и др. Кроме заводских, в Казанской демонстрации участвовали и фабричные рабочие.
Демонстрация была назначена на праздничный день — 18 декабря. Вечером 17 декабря состоялось собрание актива организации, на котором было решено проводить демонстрацию даже в том случае, если на нее соберется несколько сот человек.
Решено было также во время демонстрации поднять красное знамя.
Демонстрация состоялась. На ней присутствовало много революционно настроенной молодежи столицы и около 200 рабочих.
Перед участниками демонстрации выступил Г. В. Плеханов. Он говорил о тяжелом положении народа в царской России, о жестоких гонениях тех, кто борется за интересы трудящихся. Он говорил о великом революционном демократе Чернышевском, преследуемом царизмом за его любовь к народу. Плеханов призывал к борьбе против царского самодержавия.
После окончания речи Плеханова над демонстрацией взвилось красное знамя с начертанными на нем словами: «Земля и воля». Оно было подхвачено молодым рабочим Потаповым, которого собравшиеся подняли над толпой. Из рядов демонстрантов раздались крики: «Да здравствует социальная революция! Да здравствует „Земля и воля“!»
Жандармы и полицейские бросились к толпе демонстрантов, чтобы схватить оратора. Но тут раздалась команда одного из организаторов демонстрации: «Ребята, держись тесней, не выдавай, не подпускай полиции».
Вокруг Плеханова образовалось плотное кольцо участников демонстрации. Полицейские, попытавшиеся арестовать Плеханова, были оттеснены и избиты. Для того чтобы его не могли опознать сыщики и полицейские, на Плеханова быстро надели чью-то фуражку и накинули башлык. «Теперь пойдем все вместе, иначе будут арестовывать», — раздалось из толпы. И, окружив Плеханова еще более тесным кольцом, толпа двинулась по направлению к Невскому проспекту.
К тому времени полицейские, получив подкрепление, стали выхватывать из последних рядов всех, кто попадался им под руку. Кто-то крикнул: «Стой, наших берут!», — толпа остановилась и стала отбивать арестованных. Полицейские были смяты и обратились в бегство. Демонстранты бросились вдогонку. Но полицейские силы прибывали. Произошла еще более ожесточенная схватка. Полиция трижды повторяла натиск на группу, защищавшую оратора, и все безрезультатно. Плеханову удалось скрыться.
Такая же группа смелых и отважных демонстрантов защищала Потапова, державшего в руках красное знамя. Им удалось благополучно посадить его на конку. Но следившие за ним полицейские шпики остановили конку и арестовали молодого рабочего.
Полиция захватила 31 участника Казанской демонстрации, но ее главным организаторам удалось избежать ареста.
Вскоре (18–25 января 1877 г.) арестованные предстали перед Особым присутствием правительствующего Сената. Царское судилище жестоко расправилось с ними.
Казанская демонстрация показала, что на арену революционного движения в России начинает выходить русский пролетариат.
Несмотря на то что на взвившемся над колоннами демонстрантов красном знамени был написан народнический девиз, Казанская демонстрация была задумана и проведена самостоятельной рабочей революционной организацией. Требования о предоставлении политических прав народу сами по себе были важным этапом борьбы против самодержавия, за политическую свободу. Г. В. Плеханов впоследствии правильно писал: «Вышло, что со своим девизом „Земля и воля“ мы опоздали по меньшей мере на пятнадцать лет».