Нужно было срочно переходить к запасному варианту. Организатор нападения, Софья Перовская, подала условный знак метальщикам бомб переместиться на набережную Екатерининского канала. После посещения Михайловского дворца император должен был проехать именно здесь. Рысаков впоследствии так вспоминал о передислокации на Екатерининский канал:
Тем временем император покинул Михайловский дворец. Приблизительно в 14 часов 15 минут в створе Екатерининского канала царская карета повернула направо и двинулась в сторону Театрального моста. На другой стороне канала находилась Софья Перовская, на глазах которой и произошли все основные события происшествия.
Первым на пути государя в районе примыкания Михайловского сада к набережной канала оказался Рысаков. Как только царская карета приблизилась, он выхватил снаряд и с силой метнул его под копыта запряженных в карету лошадей. Позже в показаниях Рысаков так описывал этот момент:
Прозвучал хлопок страшной силы. Взрывная волна веером разошлась по близлежащим улицам и переулкам. Рысаков попытался скрыться с места преступления, но споткнулся и был задержан. Сопровождавший императора полковник Дворжицкий выскочил из саней и бросился к месту взрыва. Царская карета от мощного удара лишилась задней стенки, внешняя обшивка была ободрана и висела лохмотьями. Дворжицкий нашел Александра II невредимым и, открыв дверцу, помог ему выбраться из кареты. Потрясенный император прошел мимо раненых казаков и случайных прохожих и приблизился к схваченному террористу. Узнав от присутствовавших, что перед ним стоял действительный виновник происшествия, и вопреки уговорам покинуть место покушения, император пожелал вернуться к карете и осмотреть следы взрыва.