Сослуживцы обнаружили отсутствие офицера примерно в половине десятого, но тревоги не поднимали. Решили, что, как всегда, спит где-нибудь в укромном месте на территории части. К одиннадцати часам старший лейтенант Козырев обнаружил исчезновение ключей от оружейной комнаты и секретной части. Открыв оружейную дубликатами, он увидел, что пропало оружие. В начале двенадцатого о ЧП доложили командиру части И. Машкову, и уже через час тот прибыл из Ленинграда.
Сначала отрабатывалась единственно правдоподобная версия. Зная взбалмошный характер Ильина, сразу решили, что он после ссоры с любимой девушкой решил покончить жизнь самоубийством. Сформировались две поисковые группы. Первая прочесывала окрестности возле части. Вторая поехала к нему домой. Но там Виктор не появлялся. Перепуганная мать утверждала, что сын ушел в часть на дежурство. На всякий случай офицеры осмотрели комнату Ильина. Младший лейтенант Баранов случайно взял тетрадь. Дальше, как в детективе, раскрылась нужная запись: «Узнать, когда рейс на Москву. Если летят, брать. Идти на дежурство. Все уничтожить».
В аэропорту выяснилось, что Ильин покупал билет на Москву. Офицеры решили дождаться обратного рейса и опросить стюардесс. Одна из них по приметам опознала младшего лейтенанта. Сразу после этого Машков доложил о ЧП в областное управление КГБ, где к делу сразу же приступили профессионалы.
А Ильин в это время прилетел в Москву. Террористу сопутствовало просто невероятное везение. Сейчас, изучая дело, многие удивляются, как он «прошел на посадку с двумя пистолетами в карманах, не пряча их, и даже это осталось незамеченным!». Сойдя с самолета, Виктор добрался до квартиры дяди-пенсионера. Свой неожиданный визит объяснил желанием посмотреть на космонавтов. Зная чудаковатый характер племянника, родственники вполне удовлетворились его объяснениями. Правда, за семейным ужином Ильин попросил у дяди (бывшего милиционера) его форму. «Может быть, дашь мне завтра свою форму? А то ведь в офицерской в Кремль не пустят. А так хочется на космонавтов посмотреть». И хотя на эту просьбу дядя ответил отказом, гостя это, похоже, совсем не огорчило.
Рано утром 22 января Ильин покинул квартиру родственников. Проснувшийся позже дядя обнаружил не только отсутствие племянника, но и пропажу летней милицейской формы. Сопоставив неожиданный приезд, наличие оружия и исчезновение формы, бывший милиционер стал действовать немедленно.
Тем временем Ильин благополучно добрался до Кремля. Ни милицейским патрулям, ни агентам КГБ не показался странным сержант в легком плаще на довольно сильном морозе. Возле Боровицких ворот террорист увидел милицейское оцепление и сразу к нему присоединился. И ему снова повезло – он занял место на стыке между двумя отделениями. Потом прошел в глубь Кремля, к Алмазному фонду. Только однажды за все это время бдительный человек в штатском спросил Ильина, почему он здесь стоит. «Поставили, вот и стою», – ответил «сержант милиции».
Ильина тем временем разыскивали вовсю. Сам комендант Кремля генерал Шорников дважды проехал с дядей подозреваемого по маршруту кортежа. Злоумышленника искали перед Кремлем. В. М. Мухин, находившийся тогда в охране, вспоминает: «Могу сказать одно: ориентировка от военных о возможности какого-то инцидента поступила часа за три до прибытия кортежа в Кремль. Начали искать. Но искали-то человека в военной форме, а Ильин оказался в милицейской. Мой напарник у Боровицких ворот обратил внимание на Ильина, на его сходство с переданным описанием. Но тот был в милицейской форме. Он ходил взад-вперед и все время призывал людей встать поровнее, придерживаться порядка. Это и сбило с толку. И пока коллега раздумывал, находясь от Ильина в нескольких шагах, кортеж уже въезжал».
У Боровицких ворот показались черные правительственные «Чайки», сопровождаемые мотоциклами. Проехала первая машина, а перед второй выскочил милиционер и открыл огонь сразу из двух пистолетов. Стрелявший целился в лобовое стекло. Он видел, как упал на руль раненый водитель, а пассажиры автомобиля бросились под сиденье. Одна из пуль рикошетом отскочила от машины и задела плечо мотоциклиста. Но тот направил на террориста мотоцикл и сбил его с ног. К упавшему сразу подскочили агенты КГБ и милиционеры. Нападавший не сопротивлялся. У него случился нервный припадок – внезапно закатились глаза, изо рта хлестнула белая пена. Позже установили, что террорист за шесть секунд израсходовал почти весь боекомплект патронов. Было выпущено шестнадцать пуль, одна из которых стала роковой для водителя правительственной «Чайки». Еще одна ранила мотоциклиста кортежа, две ушли в воздух. Остальные изрешетили автомобиль.