В тюрьме Симон вел себя так же, как и в немецких клиниках. Происходящее вокруг он, кажется, почти не воспринимал; вскоре было принято решение подвергнуть его длительному наблюдению в психиатрической лечебнице. Камо отправили в Михайловскую больницу, в изолятор для буйнопомешанных. Здешние врачи в который раз заявили о том, что он – безнадежный душевнобольной. А через четыре года после ареста в Германии, 15 августа 1911 года Тер-Петросяну удалось совершить побег, сняв решетку с окна уборной и спустившись вниз по веревке. Правда, она внезапно оборвалась, и мнимый сумасшедший полетел вниз с высоты двух саженей. Но он отделался лишь сильным ушибом ноги. Внизу Симона ждал его товарищ. Тревогу объявили почти сразу, Тифлис оцепили, были вызваны собаки, но все бесполезно. Камо, следуя своей традиции, будто испарился. Только через год на Коджорском шоссе произошло очередное нападение на почтовый транспорт, перевозивший большую партию денег. В ходе террористической акции четыре человека были убиты, два – получили тяжелые ранения. Но экспроприаторам все же не удалось захватить деньги. Следствие точно установило, что среди нападавших был Камо. 10 января 1913 года его все же задержали и вновь водворили в Метехский замок, проведя очередное переосвидетельствование. Врачи не обнаружили у арестанта никаких следов душевного расстройства; четырехлетнее «помешательство» Тер-Петросяна оказалось все-таки симуляцией. Дело поручено было вести как раз тому юристу, с которым террорист ехал в поезде после побега из батумской тюрьмы. Из бесед с заключенным стало ясно, что он понимает неизбежность смертной казни, ни о чем не жалеет и ни в чем не раскаивается. Дело слушалось при закрытых дверях, защитник просил лишь о «снисхождении и милости», а сам подсудимый подтвердил все обвинения и вновь сказал, что не ждет помилования. Камо приговорили к повешению. Приговор должен был быть приведен в исполнение не позднее чем через месяц. Но во время очередной встречи с террористом в камере смертников прокурор сказал, что через полмесяца будет праздноваться 300-летие царствующего дома, и по этому поводу уже получен проект закона об амнистии. Юрист сознательно задержал исполнение приговора, за что впоследствии был понижен в должности до помощника прокурора. Самому же Тер-Петросяну повешение заменили 20 годами каторжных работ. По дороге к месту заключения он все же попытался сбежать, угостив конвой пирогами со снотворным, но у него сломалась пилка, которой он перепиливал кандалы.
Харьковская тюрьма оказалась достаточно надежной, так что Камо просидел там вплоть до революции 1917 года. После освобождения он вновь включился в активную работу. А в 1919 году предложил организовать в тылу белых ряд террористических актов. Когда разрешение было получено, он снова применил свою излюбленную тактику проверок молодежи. Но начать активные действия на этот раз не успел: белые начали отступление на юг. И террористу пришлось привыкать к мирной жизни: Симон был назначен начальником учреждения. А вскоре друзья узнали, что он начал изучать предметы школьной программы: Ленин распорядился, чтобы этот опытный террорист готовился к поступлению в Академию Генерального Штаба.
Его жизнь оборвалась внезапно и нелепо. 14 июля 1922 года Камо ехал на велосипеде по Верийскому спуску, ведущему к Куре. Позади него появился грузовик, который на середине дороги ускорил ход. Водитель утверждал впоследствии, что заметил человека на велосипеде только тогда, когда машину сильно тряхнуло. Через 10 минут пострадавший, находившийся без сознания, был доставлен в ближайшую больницу, а через два часа врач доложил спешно прибывшему члену Совнаркома, что состояние раздавленного безнадежно. Вскоре Камо умер. Ему было 40 лет.