С августа 1905 года жизнь Стасовой продолжалась в Женеве. Находясь в эмиграции, Елена Дмитриевна не отходила от революционной деятельности. Стасова принимала участие в издании газеты «Пролетарий». Тогда в Женеве, по адресу ул. Каруж, 91 размещался центральный партийный архив и библиотека, учрежденные 29 января 1904 года. Стасова оказывала содействие в их хранении, а также занималась организацией перевозки архива и библиотеки партии из Женевы в Стокгольм. Во главе крупнейшего русского эмигрантского архива стоял В. Д. Бонч-Бруевич. Комплектование многотомного собрания, включавшего в себя заграничные издания социал-демократов, анархистов, эсеров, фонды «Искры», «Пролетария», «Вперед», документы комитетов РСДРП и переписку их членов, было интенсивным. Часть из него (132 ящика) была переправлена в Народный дом в Стокгольме в 1906 году. Впоследствии, как явствовало из переписки Стасовой с одним из шведских лидеров социал-демократов Ханке Бергегреном, архив был переведен в Финляндию.
С 1907 по 1912 гг. Стасова работала представителем ЦК РСДРП в Тифлисе. Самоотверженная женщина пользовалась авторитетом: в 1911 году Елена Дмитриевна — член комиссии по созыву 6‑й (Пражской) Всероссийской конференции РСДРП. Стасову утвердили кандидатом для кооптации в члены ЦК.
За активной деятельностью Елены Дмитриевны давно уже велась слежка. Портфель Стасовой, в котором хранилась нелегальная литература, переписка с мужем Константином Алексеевичем Крестниковым, архив писем Ленина и другие материалы политического содержания, был досмотрен жандармами при обыске на квартире одной француженки. Через третьи руки документы попали к этой женщине от подруги Елены Дмитриевны. Среди прочих бумаг в портфеле были карикатуры, рисунки, высмеивающие царский режим. Так, в деле Стасовой значился «кощунственный рисунок»: Николай II со спущенными штанами держит в руках рубашку. С одной стороны Победоносцев обращается к царю со словами: «Разрешите, ваше величество, я подержу сорочку». Тот отвечает: «Оставь, я сам самодержец». С другой стороны японец сечет Николая II. Под таким изображением была подпись:
Этот рисунок был создан, как говорится, на злобу дня. Он показывал отношение большинства к пораженческой Порт-Артурской экспедиции 1904 года. Стасову арестовали в родном городе, но после ходатайства брата и отца ее отправили в Тифлисскую губернию. Елена Дмитриевна отклонила предложение об организации побега, так как верила в свою «чистоту». Однако увидев портфель с материалами личного и общественного характера в охранном отделении в Тифлисе, поняла, что положение дел крайне серьезное. Заключенная Стасова не унывала: находясь в камере, она писала «Учебник по истории первобытной культуры».
2 мая 1913 года состоялся суд, предметом разбирательства которого стало «Дело Стасовой и других». Вместе с Еленой Дмитриевной на скамье подсудимых сидели Арменуи Оввян, Вера Швейцер, Мария Вохмина и еще несколько человек. Главным пунктом обвинения было причастие этих людей к социал-демократической партии. На судебный процесс, проходивший в Тифлисе, приехали родители Стасовой. Дмитрию Васильевичу было очень тяжело видеть свою дочь среди обвиняемых. Один эпизод процесса Елена Дмитриевна привела в своей книге: «Председатель суда приглашал его (Дмитрия Васильевича Стасова — авт.) как председателя совета присяжных поверенных в Петербурге занять место за судебным столом, но отец отказался от этого». Председатель суда относился к Стасову с большим уважением, сочувствовал. В вынесении приговора единства, мнений не было. Коренные судьи выступали за такую меру наказания как каторга. Сословные представители — за поселение. Председатель суда, пожалев Дмитрия Васильевича, решил своим голосом этот спор: «У такого благородного отца такая мерзавка дочь! Дадим ей поселение».
Елену Дмитриевну отправили в ссылку в Енисейскую губернию на три года. Этап продолжался долго: из Тифлиса Стасова вместе с другими осужденными уехали 25 ноября 1913 года, а на конечный пункт, село Рыбное, прибыли 9 (22) января 1914 года. Путь следования лежал через Баку, Ростов, Козлов, Ряжск, Самару, Челябинск, Красноярск, Канск. Солдаты, сопровождавшие этап, урезали паек хлеба, ссыльные страдали от грязи и вшей. Но убежденность в том, что кардинальные перемены все-таки произойдут, поднимала дух осужденных.