За ним пришли рано утром 5 мая 1849 года и препроводили на долгие месяцы в Петропавловскую крепость.
22 декабря 1849 года его должны были казнить как государственного преступника вместе с 20-ю вольнодумцами, участниками кружка Петрашевского. Их вывели на Семёновский плац, священник прочитал молитву. На приговорённых надели белые сорочки и разделили на тройки для очерёдности расстрела. Первой тройке надели на головы мешки и привязали к столбам, офицер скомандовал взводу солдат: «Цельсь!»
И в этот момент вдруг раздался крик: «Остановить казнь!» прискакавший посыльный прочёл повеление императора о помиловании и замене смертной казни различными сроками каторги. Все помилованные уже приготовились расстаться с жизнью и никак не могли прийти в себя, один из приговорённых – дворянин Николай Григорьев – от переживаний сошёл с ума до конца своих дней.
Причиной такой опалы на Достоевского, которому тогда исполнилось 28 лет, стали собрания, проходившие на квартире Михаила Васильевича Буташевича-Петрашевского, который был представителем интеллектуальной элиты, служил переводчиком в Министерстве Иностранных дел, а в свободное время занимался вольнодумием и сочинял острые теоретические статьи, пропагандируя социализм и демократию.
Конечно они вели разговоры о губительности крепостного права, о продажности чиновников, в личной библиотеке Петрашевского были даже запрещённые книги.
Кружок петрашевцев не вёл никакой пропаганды, они просто бесконечно спорили о наилучшем общественном устройстве, причём большинство из них склонялись к социализму.
Гостями Петрашевского были писатели, литературные критики, ученые, в их числе: Михаил Салтыков-Щедрин, Алексей Плещеев и Федор Достоевский. Достоевский к тому времени написал роман «Бедные люди», которым Петрашевский восхитился и пригласил автора на публичный диспут, так в 1846 году Достоевский впервые попал в квартиру Петрашевского.
За своими спорами они и не заметили, как к ним внедрился полицейский провокатор, который написал на них донос в Третье отделение собственной Его Императорского Величества Канцелярии.
В доносе провокатор написал, что: «Члены общества предполагали идти путём пропаганды, действующей на массы. С этой целью в собраниях происходили рассуждения о том, как возбуждать во всех классах народа негодование против правительства, как вооружать крестьян против помещиков, чиновников против начальников, как пользоваться фанатизмом раскольников, а в прочих сословиях подрывать и разрушать всякие религиозные чувства… Из всего этого я извлёк убеждение, что тут был не столько мелкий и отдельный заговор, сколько всеобъемлющий план общего движения, переворота и разрушения».
Конечно провокатор сильно сгустил краски, чтобы придать значимость своему разоблачению и его донос стал главным обвинительным материалом против петрашевцев. Их стали рассматривать как серьёзный политический заговор, чуть ли не наравне с декабристами, всех арестовали и бросили в одиночные камеры. Петрашевского и Достоевского дополнительно обвиняли в преступных замыслах против государственной власти, им припомнили все вольнодумные мысли.
Достоевский на допросах держался стойко и даже под угрозой четвертования никого не выдал. Военный суд приговорил отставного инженера-поручика Достоевского к лишению чинов, всех прав состояния и расстрелу, который назначили на 3 января 1850 года, а затем заменили каторгой.
Конечно происшедшие события отразились на здоровье писателя, который был просто сломлен инсценированной казнью, к тому же он страдал эпилепсией. В тот день несостоявшегося расстрела он написал: «Ведь был же я сегодня у смерти, три четверти часа прожил с этой мыслью, был у последнего мгновения и теперь еще раз живу... Жизнь - дар, жизнь - счастье, каждая минута могла быть веком счастья».
Достоевского на четыре года отправили в Омск, на этапе их встретили жёны декабристов Муравьева, Анненкова и Фонвизина и каждому передали Евангелие, куда незаметно вложили 10 рублей. Свой экземпляр Достоевский сохранил на всю жизнь.
В день коронации Александра II 26 августа 1856 года петрашевцы были помилованы, однако новый император приказал установить за писателем тайный надзор до полного убеждения в его благонадёжности.