Но Лесток, как мы видим, скоро выдал себя сам. Перехваченные Бестужевым депеши прусского посланника Финкенштейна однозначно свидетельствовали о том, что посланник вместе с Лестоком выступал в качестве заговорщика. За Лестоком с мая месяца было установлено наблюдение. 20 декабря 1747 года, когда он был в гостях у прусского купца, его секретарь и племянник, французский капитан Шапюзо (Шавюзо, Шапизо), обнаружил за собой около дома слежку, которая велась довольно грубо. Угрожая шпику шпагой, Шапюзо заставил того войти в дом, где тот после долгих препирательств признался в том, что ему поручено следить за каждым движением Лестока.
Лейб-медик бросился во дворец к императрице с жалобой. Там был какой-то приём, и первой Лестока увидела великая княгиня Екатерина Алексеевна. Она бросилась ему навстречу, но тот остановил её словами:
— Не подходите ко мне! Я человек подозрительный!
Он нашёл императрицу и стал с ней грубо и бесцеремонно объясняться. Он дрожал от возбуждения, лицо его покрылось красными пятнами, и Елизавета, подумав, что он пьян, удалилась, пообещав обелить его от всяких подозрений. Но нужно было знать Елизавету, чтобы возлагать на неё теперь хоть какую-то надежду, писал Финкенштейн. Скоро был арестован Шапюзо и несколько слуг. Лесток снова бросился во дворец, но его туда уже не пустили.
Два дня спустя Елизавета сказала Бестужеву, что он может делать с Лестоком всё, что захочет. 24 декабря шестьдесят гвардейцев под началом С.Ф. Апраксина (1702—1758), кстати, близкого друга Лестока, оцепили дом, в котором должна была состояться свадьба одной из фрейлин императрицы и на которой в качестве свидетеля то ли жениха, то ли невесты должен был присутствовать Лесток. Там его и арестовали и отвезли в крепость.
Ему было предложено ответить на несколько вопросов: с какой целью он поддерживал связи с прусским и шведским министрами, зачем он согласился выполнить поручение «богомерзкого Шетардия» вернуть обратно подаренные ему императрицей табакерки, в чём состояли его советы великой княгине. Екатерине Алексеевне о том, как «водить за нос» своего мужа, не способствовал ли он ссоре Петра Фёдоровича с Елизаветой, в чём заключалась его дружба с обер-прокурором Трубецким. Потом ему были предъявлены обвинения в намерении переменить образ правления в России, в склонении И. Веселовского на враждебную канцлеру сторону, в передаче сведений Пруссии об охлаждении отношений России с морскими державами и о деталях посылки русского экспедиционного корпуса в Европу, а также в получении «подарка» от Фридриха II в сумме 10 000 рублей. Бестужев ничего не забыл и ничего не упустил.
На допросах Лесток держался бесстрашно и мужественно. Одиннадцать дней он не принимал пищу, поддерживая себя лишь минеральной водой и отказываясь давать какие бы то ни было показания. По приказанию Елизаветы его вздёрнули на дыбу, но он и там не открыл рта и не попросил ни помощи, ни милости от власть имущих. Напрасно жена уговаривала его сознаться в заговоре, обещая милосердие императрицы. Он якобы показал ей свои изувеченные пытками руки и отвечал:
— У меня уже нет ничего общего с императрицей, она выдала меня палачу.
Н.И. Костомаров утверждает, что уличающие его документы Лесток успел перед арестом передать шведским эмиссарам Волькеншерне и Хёпкену, приехавшим накануне его ареста в Санкт-Петербург со специальным поручением своего правительства. Шведы увезли их с собой в Стокгольм.
Процесс над бывшим лейб-медиком императрицы длился до 1750 года, а потом его сослали в Углич, откуда перевели в Великий Устюг, дозволив приехать к нему жене. Там он встретился со своим сообщником по государственному перевороту 1741 года Петром Грюнштейном, тоже сосланном после наказания кнутом [80]. В 1759 году Лесток обратился к фавориту императрицы И.И. Шувалову с просьбой прислать шубу жене, страдавшей от холода. Когда на престол взошёл Пётр III, Лестока помиловали, и он появился в Петербурге, полный энергии и жизненной силы, невзирая на 14 лет ссылки и свой возраст (ему исполнилось 74 года).
Он умер в 1767 году, пережив на год своего ненавистного противника.