На Инженерной улице царская карета и сани обогнали возвращавшихся после развода из Манежа моряков Восьмого флотского экипажа и повернули на набережную Екатерининского канала. Карета замедлила движение, а потом опять прибавила ход. Все прохожие на набережной остановились и сняли шапки. Царь проехал место, где должен был стоять Тимофей Михайлов. За несколько секунд карета проехала около ста метров от поворота на канал и в этот момент Николай Рысаков бросил свою бомбу под ноги скачущих рысью царских лошадей. Врыв раздался через две секунды чуть сзади кареты и полностью, вдребезги разнес еезаднюю стенку. Были тяжело ранены кучер на козлах, конвойный казак и проходивший мимо мальчик-посыльный. Кучер завалился на сидевшего рядом на козлах казака конвоя, и раненные и оглушенные лошади остановились. Рысаков уже бежал к Невскому проспекту с криком «Лови его! Держи!». Его сбил с ног прохожий, рабочий одного из петербургских заводов, сзади наконец догнал городовой и схватил Рысакова за ноги. На него навалились и заломили руки прибежавшие из саней сопровождения Кох и Кулебякин. С момента взрыва прошло около двух минут. Полковник Дворжицкий подбежал к покосившейся карете, из которой вылезал оглушенный и шатающийся Александр II. Дым и снег над местом взрыва рассеялись. Дворжицкий сказал, что покушавшийся схвачен и попросил царя тотчас пересесть в сани и ехать в Зимний дворец. Император ответил, что хочет видеть злоумышленника. Со всех сторон к месту взрыва бежали охранники, полицейские, моряки, офицеры, спрашивали, что с государем. Александр ответил: «Слава Богу, я уцелел, но вот – раненые». Рысаков, которого подняли на ноги и сам он, оглушенный и шатающийся, резко произнес: «Еще слава ли Богу?». Император спросил, кто он. Рысаков ответил: «Мещанин Глазов». Александр медленно произнес: «Хорош!». Несколько раз раненные, в крови, Дворжицкий, Кох и Клебякин при виде набежавшей толпы умоляли царя уехать. Император согласился и попросил провести его мимо места взрыва. Он пошел к саням по небольшому кругу мимо перекошенной кареты. Рядом с обломками задней стенки кареты у решетки канала стоял молодой студент петербургского университета без шапки, с каким-то красивым подарочным свертком в руках, перевязанным красивой тесьмой. Игнатий Гриневицкий не дал Александру II ни одного шанса. Царь на секунду остановился у воронки в перемерзшей земле глубиной и диаметром около метра. От решетки канала к нему в упор боком подошел студент, поднял вверх руки и с силой бросил оземь подарок. Через две секунды раздался оглушительный взрыв, все заволокло дымом и поднявшейся землей и снегом. Два десятка раненных лежали вокруг первой воронки. С момента поворота царской кареты на набережную Екатерининского канала прошло ровно пять минут.
Императора, с раздробленными ногами, из которых сильно лилась кровь, прохрипевшего «помогите», с трудом положили на какую-то шинель и перенесли в сани сопровождения. «Домой, в Зимний», – произнес Александр, и Варвар народовольцев понесся через Театральный и Конюшенный мосты, по Миллионной во дворец. Софья Перовская смотрела на происходящее с Инженерной улицы и после отъезда саней пошла по набережной к началу Невского проспекта, откуда хорошо был виден царский штандарт на крыше Зимнего дворца. В половине четвертого часа штандарт был опущен. Перовская по Невскому пошла мимо Казанского собора, Гостиного двора и Аничкова дворца, в котором жил наследник, час назад пронесшийся мимо нее в Зимний дворец. За Аничковым дворцом она перешла Фонтанку и повернула на Владимирскую улицу. Там, в маленькой кофейне «Капернаум» она встретилась с членами своей группы, один из которых вспоминал: «Дверь отворилась и Перовская вошла своими тихими, неслышными шагами. По ее лицу нельзя было заметить волнения, хотя она пришла прямо с места катастрофы. Как всегда, она была серьезна, сосредоточена, с оттенком грусти. Мы сели за один столик и хотя были одни в маленькой полутемной зале кофейни, но соблюдали осторожность. Первыми ее словами были: «Кажется, удачно, если не убит, то тяжело ранен. Бросили бомбы, сперва Николай, потом Игнатий. Николай арестован, Игнатий, кажется, убит». Разговор шел короткими фразами, постоянно обрываясь. Минута была очень тяжелая. В такие моменты испытываешь только зародыши чувств и глушишь их в самом зачатке. Меня душили подступавшие к горлу слезы, но я сдерживался, так как во всякую минуту мог кто-нибудь войти и обратить внимание на нашу группу». После трех часов Перовская встала и пошла на центральную квартиру на Вознесенском проспекте, где должна была состояться встреча членов Исполнительного Комитета «Народной воли».
Место взрыва на набережной Екатерининского канала оцепили только через два часа. То, что осталось от Гриневицкого, соскребли с земли и отвезли в госпиталь. Он мучился еще несколько часов и на все вопросы жандармов, пытавшихся установить его личность, отвечал: «Не знаю». Вечером того же дня его опознал Окладский, арестованный 27 февраля на квартире М. Тетерки рабочий Василий Меркулов, сразу начавший давать показания. Труп Гриневицкого показали Желябову и Рысакову, последнего, в одиночку пока принявшего на себя удар за содеянное разъяренной империи, начали допрашивать в петербургском градоначальстве, потом перевели в МВД. Четвертый метальщик Емельянов позднее на каторге рассказывал товарищам, что после второго взрыва подбежал к Гриневицкому, чтобы попытаться его спасти, понял, что спасать некого, от увиденного пришел в ужас и кинулся помогать укладывать взорванного царя в сани. Была ли с ним в этот момент бомба, взрывавшаяся от простого сотрясения, или он поставил ее в каком-нибудь уголке, Емельянов не говорил. У Тимофея Михайлова еще на Малой Садовой сдали нервы, и он с бомбой оттуда просто ушел домой около часа дня.
Около трех часов пополудни Александра II на руках внесли на третий этаж. Казаки конвоя никогда не носили изорванных бомбами императоров Российской державы, и по дороге он потерял остатки крови, которую потом вылили из шинели, на которой его несли. В Зимний дворец собралась вся династия Романовых, включая тринадцатилетнего будущего царя Николая II. Агония императора Александра II продолжалась около сорока минут. В половину четвертого часа дня он умер и через неделю был похоронен в Петропавловской крепости. Один из его старших родственников позднее писал: «Идиллическая Россия с царем-батюшкой и его верноподданным народом перестала существовать 1 марта 1881 года. Воскресным взрывом был нанесен смертельный удар прежним принципам, и никто не мог отрицать, что будущее не только Российской империи, но и всего мира теперь зависело от исхода неминуемой борьбы между новым русским царем и стихиями разрушения». Во время двух взрывов Рысакова и Гриневицкого вместе с Александром II погибли казак, женщина и проходивший мимо ребенок, тяжело и легко были ранены около двадцати казаков, полицейских и случайных прохожих. На распоряжение полиции вывешивать государственны флаги на домах, некоторые дворники говорили: «Неужели опять промахнулись?» Вельможи возмущались, говоря, что подобного в России никогда не было. На вопрос об убийствах Петра III и Павла II один из высших сановников империи ответил: «Во дворце душить можно, но на улице взрывать нельзя».
Вера Фигнер позднее вспоминала: «День спасла Софья Перовская и заплатила за него жизнью. Вначале третьего часа в Петербурге один за другим прогремели два взрыва, похожие на пушечные выстрелы. Я вышла из дома. На улицах повсюду был слышен разговор и было заметно волнение. Говорили о государе, о ранах, о крови и смерти. Когда я вошла к себе, к друзьям, которые еще ничего не подозревали, то от волнения едва могла говорить, что царь убит. Я плакала, как другие. Тяжелый кошмар, на наших глазах давивший в течение десяти лет молодую Россию, был прерван. Ужасы тюрьмы и ссылки, насилия и жестокости над сотнями и тысячами наших единомышленников, кровь наших мучеников – все искупила эта минута, эта пролитая нами царская кровь. В этот торжественный момент все наши помыслы заключались в надежде на лучшее будущее родины».
К собравшимся на Вознесенском проспект членам Исполнительного Комитета около четырех часов дня пришла Софья Перовская. Сотни карет стояли у Зимнего дворца. В Петербурге чувствовалась растерянность и большая тревога, Зимний дворец был оцеплен казаками, жандармами и преображенцами. Аничков дворец наследника престола, а теперь императора Александра III, был окружен лейб-гвардии Павловским полком. Вокруг дворцов военные инженеры и солдаты пытались рыть траншеи и искать минные подкопы. Петербургской гвардии и полкам гарнизона были выданы боевые патроны. Все офицеры вызваны в казармы присматривать за солдатами. По улицам имперской столицы двигались конные жандармские патрули, Невский проспект у Аничкова дворца был перекрыт. Театры, рестораны и трактиры закрылись. Совет Исполнительного Комитета продолжался несколько часов, все поздравляли друг друга, вспоминали о подкопах на железной дороге, о сумасшедшей работе под землей на Малой Садовой улице, о казненных и арестованных товарищах. У Перовской сдали, наконец, нервы, она разрыдалась, ее успокаивали, положили на диван, дали красного вина. Лев Тихомиров написал воззвание «Народной воли» к России, Исполнительный Комитет дополнил его и текст унесли в тайную типографию на Подольскую улицу, которая всю ночь печатала тысячи листовок. Утром 2 марта подданные вместе с правительственными сообщениями, официальными газетами читали расклеенные по всему Петербургу прокламации народовольцев об убийстве императора Александра II.
