Только трое заключенных — М. Фроленко, М. Н. Тригони и Н. А. Морозов — вышли на свободу из "Новой тюрьмы" Шлиссельбурга. В 19 лет Н. А. Морозов встретился с членами московского кружка чайковцев, был членом партии "Земля и воля", потом вместе с несколькими товарищами (В. Осиповским, А. Михайловым, А. Квятковским и др.) создал внутри нее особый "Исполнительный комитет", о котором остальные члены общества не знали. Когда "Земля и воля" распалась на "Народную волю" и "Черный передел", новая организация стала центром общероссийской народовольческой организации. Во всех делах ее Н. А. Морозов принимал самое активное участие, в частности, был редактором партийной газеты.
В феврале 1880 года, когда типография, где печаталась эта газета, была арестована, Н. А. Морозу пришлось уехать за границу. Через год он надумал вернуться, но на границе был арестован и отправлен в Трубецкой бастион Петропавловской крепости, где содержался до февраля 1882 года. Потом состоялся один из самых важных процессов "Народной воли", за которым император Александр III следил лично. Следствие вело Особое присутствие правительствующего Сената, на суде председательствовал сенатор Н. А. Дейер, известный своими инквизиторскими приемами допроса подсудимых и полным отсутствием объективности и судейской беспристрастности. Не считаясь с требованиями закона, он и во время процесса не давал подсудимым возможности высказаться и резко обрывал их.
Смертная казнь подсудимым была заменена бессрочной каторгой, и министр внутренних дел предложил императору не отправлять их в Сибирь, а заключить в Алексеевский равелин. Здесь, кроме цинги, у Н. А. Морозова открылось кровохарканье, начался туберкулез. Чтобы воздух не разрывал язвочки легких, он кашлял в подушку. Не давала покоя невыносимая колющая боль в ногах, когда сил хватало только на то, чтобы в страшных мучениях обойти крошечную камеру и пластом упасть на постель. Но он снова поднимался и заставлял себя медленно, словно по битому стеклу, идти вдоль камеры, хватаясь за ее заплесневелые стены.
В Шлиссельбургской крепости Н. А. Морозова ждали новые испытания. Когда доктор в августе 1889 года предложил ему взвеситься, в нем оказалось всего 56 килограммов. Но зимой и этот вес начал быстро уменьшаться.
После того, как в крепость из какого-то закрытого учебного заведения попало несколько сотен книг научного содержания и беллетристики, Н. А. Морозов принялся разрабатывать давно интересовавшие его научные проблемы. Он исписывал страницу за страницей рукописи по вопросам астрономии, физики, химии, математики и другим наукам; делал вычисления, составлял таблицы и схемы. Освободился Н. А. Морозов после 25 лет заключения в 1905 году, и по счастливой случайности ему удалось вывезти из крепости все 26 томов своих рукописей.
Вера Фигнер, переведенная в Шлиссельбург из Петропавловской крепости и героически перенесшая все ужасы заключения, назвала свои воспоминания "Когда часы жизни остановились".
В Шлиссельбурге я иногда, по вычислениям, делала верст 10 в день, а всего прошла там столько, что почти обошла Землю по экватору, а Морозов так почти дошел до Луны.