Группу сигнальщиков возглавил Петр Шевырев. Лукашевич и Ульянов взялись за создание метательных снарядов. Подвергая опасности собственные жизни, они приготовили две бомбы, заправленные зарядом гремучей ртути. Приготовлять динамит в самом Петербурге было рискованно – это могло повлечь за собой раскрытие их далеко идущих планов. Поэтому в феврале Александр Ульянов едет погостить к своему университетскому товарищу М. Новорусскому в предместье Парголово. Приготовив за три дня 3,5 фунта динамита, он уже в середине месяца возвращается в столицу. Вскоре после этого Шевырев был вынужден поехать на юг из-за обострившегося туберкулеза. Ульянов берет управление организацией на себя. Нельзя сказать, что это давалось ему легко. Он стал сильно задумчив, часто сидел неподвижно, «подперши голову обеими руками, с глубокой печалью на лице и взором, устремленным вдаль. И чем ближе было к развязке, тем угрюмее и мрачнее становился…» – вспоминал впоследствии И.Д. Лукашевич.
В двадцатых числах февраля заканчивались последние приготовления к теракту. Местом его проведения был выбран Невский проспект. 25 февраля Ульянов со своими товарищами собрались на квартире Канчера, где отработали мельчайшие детали будущего покушения, уточнили размещение каждого человека на улице, его обязанности и условные сигналы. Никто не сомневался в успехе, поэтому тут же, заранее, сочинили прокламацию, начинавшуюся словами: «Жив дух земли Русской, и не угасла правда в сердцах ее сынов. Казнен император Александр…» Начиная с 26 февраля студенты-террористы каждый день выходили на Невский проспект в надежде подкараулить императора. Но ни в этот день, ни в последующие два дня февраля императорский экипаж не появился. Окончательным сроком было назначено 1 марта, шестая годовщина покушения на Александра II. В назначенный день члены боевой группы террористической фракции заняли свои позиции на улицах города. Но Александра III они так и не дождались. Около 11 часов утра 1 марта, как раз в то время, когда император собирался выехать из Аничкова дворца через Невский проспект в Петропавловский собор, шестеро из них были арестованы. Это были «метальщики» Андреюшкин, Осипанов и Генералов и «сигнальщики» – Канчер, Горкун и Волохов.
Через два дня в «Правительственном вестнике» появилось сообщение: «Первого сего марта на Невском проспекте около 11 часов утра задержаны 3 студента Санкт-Петербургского университета, при коих по обыску найдены разрывные снаряды. Задержанные заявили, что они принадлежат к тайному преступному сообществу, а отобранные снаряды по осмотре их экспертом оказались заряженными динамитом и свинцовыми пулями, начиненными стрихнином». Сведения были преуменьшены, поскольку власти, узнав о подлинных масштабах и целях деятельности организации, ужаснулись. Было решено не оглашать подробности дела.
Провал покушения объяснялся просто. В конце февраля петербургской полицией было перехвачено письмо Андреюшкина в Харьков студенту Никитину, в котором неосторожно сообщались некоторые политические идеи террористической фракции «Народной воли». Установив «непрерывное и самое тщательное наблюдение» за Андреюшкиным, полиция вскоре вышла на его связи с остальными террористами.
В тот же день арестованные дали свои первые показания о том, что «умышляли на жизнь Государя». Канчер и Горкун, примкнувшие к группировке случайно, уже со второго допроса рассказали все, что они знали по этому делу. Было названо имя Ульянова как одного из руководителей покушения.
Александр целый день ожидал вестей о результатах теракта и, так ничего и не дождавшись, вечером пришел к Генералову. Там его уже ожидала полиция.
Так начался процесс «О замысле на жизнь священной особы Государя императора, обнаруженном 1 марта», более известный как «Второе первое марта». Сразу же начались розыски и аресты всех, кто был хоть несколько причастен к покушению. Полиция усиленно искала Шевырева в Харькове, где жил его отец, и в Крыму. Директор Департамента полиции Дурново слал телеграммы: «Необходимо перевернуть весь город вверх дном и все местности, где может находиться Шевырев, и арестовать его». 7 марта тот был задержан в Ялте.
Началось дознание, за которым с большим интересом наблюдал сам Александр III. Всего по делу было привлечено 79 человек. Ульянова допрашивали шесть раз. Сначала он отказался давать показания, но затем, поняв, что отпираться бесполезно, решил взять всю вину на себя, чтобы по возможности выгородить своих товарищей. «Я признаю свою виновность в том, что принадлежал к террористической организации фракции партии «Народной воли», принимал участие в замысле лишить жизни Государя Императора – заявил он в письменном признании. – Участие мое выражалось в следующем: в феврале этого года… я приготовлял некоторые части разрывных метательных снарядов, предназначавшихся для выполнения этого замысла, а именно: часть азотной кислоты для приготовления динамита и часть белого динамита, количество которого определить отказываюсь; затем я приготовлял часть свинцовых пуль, предназначавшихся для заряжения снарядов, для чего я резал свинец и сгибал из него пули, но стрихнином пуль не начинял». Александр Ульянов не отрицал, что знал, кто должен был совершить покушение, но, продолжал он в своем признании, «кто эти лица, кто доставлял ко мне и кому я возвратил снаряды, кто вместе со мной набивал снаряды динамитом, я назвать и объяснить не желаю; в приготовлении третьего снаряда я не участвовал, и его у себя не хранил; мне известно, что всех снарядов было три, по крайней мере, я не слышал, чтобы было больше снарядов. Ни о каких лицах, а равно ни о называемых мне теперь Андреюшкине, Генералове, Осипанове и Лукашевиче никаких объяснений в настоящее время давать не желаю. Точно времени, назначенного для выполнения покушения, я определить не могу, а сделать это приблизительно в настоящее время отказываюсь». Свою роль как руководителя он определял следующим образом: «Я не был ни инициатором, ни организатором замысла на жизнь государя императора», но позже объясняет эти слова тем, что «в этом деле не было одного определенного инициатора и руководителя». Он не отрицал, что единственное средство для достижения некоторых «экономических идеалов» он видел в террористической борьбе, которая, по его убеждению, «вынудит правительство к некоторым уступкам в пользу наиболее ярко выраженных требований общества». «Террор есть та форма защиты, к которой может прибегнуть меньшинство, сильное только духовной силой и сознанием своей правоты против сознания физической силы большинства».
Вскоре об аресте Александра узнали в Симбирске. Мария Александровна немедленно выезжает в Петербург. 28 марта она пишет прошение на имя императора. Александр III делает на нем резолюцию: «Мне кажется желательным дать ей свидание с сыном, чтобы она убедилась, что это за личность – этот ее милейший сынок, и показать ей показания ее сына, чтобы она видела, каких он убеждений». Встреча была трогательной. Александр плакал и обнимал колени матери, прося ее простить его за причиняемое горе, рассказывал ей о долге перед родиной, который вынудил его пренебречь долгом перед семьей.
15 апреля начался судебный процесс. Перед судом особого присутствия Правительствующего сената предстали 15 человек, обвиняемых в покушении на жизнь императора. А. Ульянов отказался от казенного защитника и сам произнес речь в свою защиту, в которой вместо раскаяния и попыток оправдать себя он говорил о своих убеждениях и причинах, толкнувших его на этот путь борьбы с самодержавием. Речь его поразила всех. «Как хорошо говорил Саша: так убедительно, так красноречиво, – вспоминала присутствовавшая на заседании суда мать. – Я не думала, что он может так говорить».
По приговору суда, оглашенному 19 апреля, все 15 подсудимых были приговорены к смертной казни через повешение. Мария Александровна пыталась убедить сына подать прошение о помиловании. «Не могу я сделать этого после всего, что признал на суде, – ответил Александр. – Ведь это же будет неискренне». Но после долгих уговоров все же написал прошение: «Ваше Императорское Величество! Я вполне сознаю, что характер и свойства совершенного мною деяния и мое отношение к нему не дают мне ни права, ни нравственного основания обращаться к Вашему Величеству с просьбой о снисхождении в видах облегчения моей участи. Но у меня есть мать, здоровье которой сильно пошатнулось в последние дни, и исполнение надо мною смертного приговора подвергнет ее жизнь самой серьезной опасности. Во имя моей матери и малолетних братьев и сестер, которые, не имея отца, находят в ней свою единственную опору, я решаюсь просить Ваше Величество о замене мне смертной казни каким-либо иным наказанием. Это снисхождение возвратит силы и здоровье моей матери и вернет ее семье, для которой ее жизнь так драгоценна, а меня избавит от мучительного сознания, что я буду причиною смерти моей матери и несчастья всей моей семьи». Это было совсем не то, чего от него ждали. Не было ни раскаяния в содеянном, ни униженной просьбы, ни выявления верноподданнических чувств. Прошение было рассмотрено в особом присутствии Правительствующего сената, где решили, что оно «не заслуживает уважения». До Александра III оно не дошло. В правительственном сообщении указывалось, что Ульянов ходатайства о помиловании не подал.