2 сентября председатель суда вызвал Каракозова из равелина в здание, где происходил суд. Каракозов вошед с таким светлым лицом, что, по-видимому, ждал помилования, но услышал об утверждении приговора, и весь свет исчез с его лица, оно потемнело и приняло суровое и мрачное выражение. Осужденному пришлось ждать казни целые сутки.
Кроме Каракозова Верховный уголовный суд судил по его же делу еще 35 других обвиняемых, разделенных на две группы. В первую группу были отнесены вместе с Каракозовым 11 человек, а во вторую — 25. Кроме того, с частью арестованных по тому же делу правительство расправилось без суда, в административном порядке. Значительная часть арестованных была заключена в куртины и бастионы Петропавловской крепости, и трое (Каракозов, Ишутин и Худяков), как сказано выше, содержались в Алексеевском равелине. Впрочем, Худяков был заключен в равелин не сразу, а переведен сюда из Никольской куртины. В вину обвиняемым ставилась та или иная форма принадлежности к покушению на Александра II и участие в организации, ставившей своей целью государственный переворот и водворение новых социальных начал. Большинство членов кружка не шло далее попыток организации артелей и производственных товариществ, дальше намерений вести пропаганду при помощи библиотек и школ. Обвинительные акты в первую очередь выдвигали обвинение против участников общества под названием „Ад“, в котором убийство царя как средство переворота было предметом обсуждения. Большинство обвиняемых на следствии и в суде после осуждения их на каторгу и поселение подавали просьбы о помиловании. Подавал просьбу о помиловании уже после казни Каракозова и Ишутин, приговоренный к повешению. Он был помилован по совершении над ним всей церемонии публичной казни вплоть до одевания в саван и надевания петли на шею. Это стоило ему потери душевного здоровья. Возраст осужденных был в пределах 19–26 лет. Приговор к суровым наказаниям не мог остановить роста революционного движения в стране.
1 сентября у Летнего сада состоялась церемония закладки часовни в память „чудесного избавления“ царя от выстрела Каракозова. Красноречивую запись в своем дневнике сделал в тот день П. А. Валуев: „Довольно много народа. В числе лиц, участвовавших в церемонии, был Комиссаров. Он стоял подле своего изобретателя генерала Тотлебена. Он украшен разными иностранными орденами, что дает ему вид чиновника, совершившего заграничные поездки в свите высоких особ. Стечение обстоятельств. Сегодня закладка часовни, завтра похороны Муравьева, послезавтра казнь Каракозова. Смотрел на толпу или толпы присутствовавших. Видел лица царедворчески и нецаредворчески умиленные, видел лица задумчивые и множество лиц с выражением глазеющего тупоумия. Есть что-то как бы надломанное в нынешнем строе России и во всем, что ежедневно у меня под глазами“. 3 сентября 1866 года в 7 часов утра Дмитрий Каракозов был доставлен из Петропавловской крепости на Смоленское поле. Тысячи людей, несмотря на ранний час, собрались здесь. Все ждали казни…
Секретарь суда Я. Г. Есипович, присутствовавший при исполнении приговора, писал в своих воспоминаниях:
„Между необозримыми массами народа была оставлена широкая дорога, по которой мы и доехали до самого каре, образованного из войск. Здесь мы вышли из экипажа и вошли в каре. В центре каре был воздвигнут эшафот, в стороне от него поставлена виселица, против виселицы устроена низкая деревянная площадка для министра юстиции со свитой. Все было выкрашено черною краскою. На этой площадке мы стали. Скоро к эшафоту подъехала позорная колесница, на которой спиною к лошадям, прикованный к высокому сидению, сидел Каракозов. Лицо его было синее и мертвенное. Исполненный ужаса и немого отчаяния, он взглянул на эшафот, потом начал искать глазами еще чего-то, взор его на мгновение остановился на виселице, и вдруг голова его конвульсивно и как бы непроизвольно отвернулась от этого страшного предмета.
А утро начиналось такое ясное, светлое, солнечное!“.
И вот палачи спокойно, не торопясь, отковали Каракозова. Потом, взяв его под руки, подняли на высокий эшафот, к позорному столбу. Многотысячная толпа затихла и, устремив свои взоры к эшафоту, ждала, что будет дальше. Министр юстиции Д. Н. Замятин повернулся к Есиповичу и громко сказал:
„Господин секретарь Верховного Уголовного суда, объявите приговор суда во всеуслышание!“
Есипович, с трудом преодолевая волнение, поднялся по ступенькам эшафота, оперся о перила и начал читать:
„По указу его императорского величества…“
После этих слов забили барабаны, войско сделало „на караул“, все сняли шляпы. Когда барабаны затихли, — продолжал Есипович, — я прочел приговор от слова до слова и затем опять возвратился на ту площадку, где стоял министр юстиции со свитою.