Причиной нового, уже третьего по счету ареста Устима стало предательство. Чтобы не рисковать, власти распорядились приковать бунтаря к телеге и под усиленным конвоем препроводить в тюрьму местечка Литин. Шествие постепенно перерастало в акт прощания народа со своим героем: крестьяне, узнав, по какой дороге повезут Кармалюка, выходили в последний раз взглянуть на него. А арестованный шутил, обещал в скором времени вернуться к «активной деятельности» и вновь заставить «плакать кошку за мышкины слезы».
Во время следствия Устим Кармалюк отрицал, что является повстанческим лидером. Мол, он на самом деле некий Василий Гавриленко, беглый солдат родом из Галичины. Арестованный свободно говорил на русском языке, предъявлял документы на имя Гавриленко, все обвинения отметал. Чтобы внести ясность, следствие устроило задержанному провокационную встречу с семьей. И если взрослые еще держались, «не узнавая» Устима, то восьмилетний сын бунтаря, Остап, с криком бросился к отцу. Однако Кармалюк упрямо стоял на своем: он Василий Гавриленко и с упомянутым мятежником ничего общего не имеет.
Наконец следствие было закончено, Устима отправили в Каменец-Подольскую крепость, откуда он снова попытался бежать. Но на этот раз бунтарю не повезло: во время побега он был ранен в ногу одним из охранников и покинуть пределы тюрьмы не сумел. Мятежного атамана заточили в одиночную камеру Папской башни, а для большей надежности приковали к каменному столбу. В таких условиях Кармалюк прожил всю осень, а зимой 1824 года его публично выпороли кнутом на базарной площади (на этот раз Устиму нанесли 101 удар), клеймили раскаленным железом и отправили в Сибирь на вечную каторгу. Впереди его ждали два года этапа и каторжные работы.
Однако на последних Кармалюк не задержался. Ему снова удалось сбежать и вернуться назад, в родной Литинский округ, минуя засады жандармов, едва ли впервые столкнувшихся с подобным упорством и дерзостью заключенного. Летом 1826 года Устим добрался до Клева, а затем под видом чумака пробрался на Подолье. Собрать отряд для легендарного предводителя крестьянства оказалось делом нескольких дней. Панство, вновь столкнувшееся с результатами деятельности отрядов Кармалюка, стало молить о помощи, поэтому на бунтарей были брошены значительные силы регулярной армии.
И снова мятежник стал жертвой банального предательства. На сей раз в роли Иуды выступил некий Ольшевский, мелкий шляхтич. Благодаря его сообщению Устима арестовали в селе Кальна Деражня и отдали под суд. Следователи даже предлагали Кармалюку покаяться, дабы смягчить наказание, однако он оставался непреклонным. Подсудимый честно предупредил: пока у власти находятся помещики, он сам никогда не сложит оружия и не возьмет плуг в руки. По приговору суда бунтарь снова получил 101 удар плетью, был клеймен и отправлен по этапу в Сибирь на вечную каторгу.
Кармалюк не был бы Кармалюком, если бы просто смирился со своей судьбой. И на этот раз атаман сумел бежать. В 1830 году его отряд вновь наводил ужас на помещиков Подольской губернии. Надо сказать, что к тому моменту антикрепостническая борьба крестьян значительно усилилась: на руку Кармалюку сыграло польское восстание 1830–1831 годов. Что оставалось помещикам? Они, понятное дело, в очередной раз начали взывать к правительству, требуя оградить их от происков мятежников.
В общем, пришлось властям спешно создавать специальный орган, которому предстояло решить возникшую проблему. В состав Галузинецкой комиссии, во главе которой стоял опытный чиновник Визерский, вошли представители литинского и летичевского земских судов, уже неоднократно сталкивавшихся с разбором деятельности народного атамана. А тот, в свою очередь, готовил правительству «сюрприз» в виде большого крестьянского восстания. Но осенью 1830 года на Подолье вспыхнула эпидемия холеры, благодаря которой власти сумели обнаружить убежище Кармалюка в Новой Синяве.
Однако и на этот раз эпопея с поимкой одного из самых известных бунтарей в истории Российской империи не закончилась. Два года потребовалось Устиму, чтобы… разобрать потолок собственной камеры в Литинской тюрьме и оказаться на свободе. Народный атаман, откровенно издеваясь над стараниями властей, снова взял в руки оружие.