Однако отшутиться от всех обвинений было невозможно, особенно после того, как делом занялась прокуратура. Ожидая ареста с минуты на минуту, Ленин решил уйти в подполье. Троцкий возражал против этого шага. По словам Дейчера, «он считал, что Ленину нечего скрывать, что, напротив, важно изложить свои взгляды перед публикой. Таким образом он может лучше послужить делу, чем бегством, которое лишь усилит неблагоприятное впечатление… Каменев поддерживал Троцкого и решил подвергнуться заключению».
На первых порах Ленин также склонялся к тому, чтобы пойти на суд, и даже написал об этом соответствующее письмо в ЦИК Советов. Однако Сталин, Орджоникидзе, Стасова и ряд других членов большевистского ЦК выступили решительно против этого, что в конечном счете изменило позицию Ленина. Принимая решение уйти в подполье, Ленин понимал, что в противном случае он поставил бы под угрозу не только себя лично, но и деятельность всей партии, парализовав ее руководство. Ленин мог также отдавать себе отчет в том, что объективное совпадение задач большевиков и Германии в стремлении к скорейшему миру, сходство в методах агитации среди солдат фронта сделали бы обвинения в адрес большевистской партии в сотрудничестве с германским генштабом убедительными даже без предъявления улик. К тому же он не мог быть уверен, какие документы, реальные или сфабрикованные, могли бы быть обнародованы о его переговорах с Парвусом в 1915 году или о его контактах с Ганецким.
Ночью с 9 (22) июля на 10 (23) июля Ленин и Зиновьев были переправлены на станцию Разлив в домик рабочего-большевика НА. Емельянова. Через несколько часов 10 (23) июля Троцкий, Луначарский, Каменев и ряд других были арестованы и отправлены в «Кресты». Троцкий отмечал резкое ухудшение условий содержания в тюрьме после Февральской революции. Камеры были переполнены. Политзаключенных содержали вместе с уголовниками, которые грабили первых. Облегчало положение лишь то, что его соседями оказались Л.Б. Каменев, Н.В. Крыленко, П.Е. Дыбенко, В.А. Антонов-Овсеенко, Ф.Ф. Раскольников.
А за стенами тюрьмы развивалось движение против послефевральского режима. На состоявшейся в начале июля встрече промышленных магнатов Н.К. Денисова, А.И. Путилова и финансиста Ф.А. Липс-кого было принято решение выделить полмиллиона рублей для проведения операций по осуществлению военного переворота. Заговорщики поддерживали контакт с генералом Л.Г. Корниловым.
18 июля Корнилов был назначен верховным главнокомандующим страны. Восторженная встреча Корнилова в Москве во время Государственного совещания в августе 1917 года показывала, что контрреволюционные силы консолидируются вокруг верховного главнокомандующего. Предлогом для мятежа должно было послужить сообщение о большевистском выступлении, которое ожидалось заговорщиками в начале сентября.
Прелюдией к выступлению Корнилова послужила сдача Риги 21 августа. Корнилов объяснял сдачу города разложением фронта и невозможностью вести войну в таких условиях. К заговору присоединились и бывшие деятели Временного правительства. Кадетская газета «Речь» подготовила к 30 августа передовицу Милюкова, в которой заранее приветствовалась победа генерала Корнилова. Статью сняли в последнюю минуту, и газета вышла в свет с белым пятном. В разгар выступления Корнилова 28 августа послы Франции, Англии и Италии направили Временному правительству вербальную ноту, из которой следовало, что союзники угрожали прекратить оказание военной помощи России в случае, если не будут приняты меры по укреплению дисциплины в армии и в тылу. Нота трех стран соответствовала требованиям Корнилова. Активно поддерживал заговор Корнилова и американский посол Фрэнсис. 28 августа английская танковая дивизия, находившаяся на фронте, получила приказ Корнилова выступить на Петроград.
Отказ казаков генерала Крымова двинуться на Петроград сорвал планы заговорщиков. Несмотря на свое поражение, заговор генералов при поддержке кадетов и трех западных стран серьезно ослабил позиции Временного правительства. Подобно тому как июльские события способствовали консолидации контрреволюционных сил под предлогом возможного «большевистского восстания», корниловский мятеж помог мобилизации левых сил. В Москве и Петрограде были созданы красногвардейские отряды под руководством большевиков. Меньшевики-интернационалисты и левые эсеры объединялись с большевиками в Советах, что способствовало завоеванию левыми силами большинства в этих органах параллельной власти.