15 октября 1941 года, когда посланец Берии в очередной раз явился в камеру Николая Ивановича с тем, чтобы продолжить собеседования о войне и фашизме, немецкие танки подступили к окраинам Москвы. Положение столицы стало критическим. Официальная пресса продолжала скрывать действительную обстановку на фронте, но слухи о близости немцев просочились в город. Утром 16 октября в Москве вспыхнула паника, жители устремились из города на Восток. В середине дня разладилась работа городского транспорта, кое-где начали громить магазины. Беспокойство усилилось еще больше после того, как учреждениям было приказано жечь архивы. Органы НКВД начали массовую эвакуацию заключенных. Академик Вавилов был среди тех тысяч обитателей Внутренней тюрьмы НКВД, Бутырок, Таганки, Лефортова, которых свезли на вокзалы для отправки в тюрьмы Саратова, Оренбурга и Куйбышева.
Мне удалось разыскать несколько бывших заключенных, которые провели эту осеннюю ночь на вокзальных площадях. Доцент Андрей Иванович Сухно вспоминает: «Нас привезли из Бутырок на Курский вокзал что-нибудь около полуночи. Стража с собаками оцепила всю привокзальную площадь и приказала нам стать на четвереньки. Накануне в Москве выпал первый снег, он быстро растаял, и жидкая холодная грязь растеклась по асфальту. Люди пытались отползать от слишком больших луж, но этому мешала теснота, да и стража, заметив движение в толпе заключенных, принимала крутые меры. Сколько нас там стояло? Думаю, что не менее десяти тысяч, а может, и больше. По одежде и по внешнему облику все те, кого я видел ночью, с кем ехал потом в поезде, были московские интеллигенты. Так на четвереньках простояли мы часов шесть. Рассвело. На улицах стали появляться прохожие. Поднимать голову было настрого запрещено, но мы явственно слышали по своему адресу выкрики: «Шпионы! Предатели!»
Наконец подали вагоны, те самые «столыпинские», которые каждый русский знает по знаменитой картине Ярошенко «Всюду жизнь». На картине, как вы помните, арестанты через зарешеченное окно бросают хлебные крошки разгуливающим по перрону голубям. Идиллия! Ни о чем подобном мы, арестанты 1941 года, и помыслить не могли. Во-первых, потому, что в «купе», где царские жандармы возили пятерых заключенных, стража с красными звездами на фуражках набивала по 20–25 человек. Сидеть приходилось по очереди. От духоты и усталости люди теряли сознание».
Доктор биологических наук Михаил Семенович Мицкевич, арестованный на пятый день войны, добавляет: «До Саратова поезд шел недели две. В дороге мы голодали так, что к концу пути стали настоящими скелетами».
Две недели ехал и Вавилов: пытка поездом закончилась для него только 29 октября.
В Саратове заключенных снова поставили на четвереньки, потом, раздевая догола, обыскивали и, наконец, после «санобработки» под душем с ледяной водой, развели по камерам. Вавилов попал в корпус номер три, где содержали наиболее крупных общественных и политических деятелей. В 1941–1942 годах в третьем корпусе сидели: редактор «Известий» Ю. М. Стеклов, один из старейших коммунистов, основатель и первый директор Института Маркса — Энгельса академик Д. Б. Рязанов, философ и литературовед, директор Института мировой литературы академик И. К. Луппол, писатель Михаил Левидов и много других коммунистов и некоммунистов такого же ранга.
Некоторые одиночки третьего корпуса были превращены в следственные камеры. Там приехавшие из Москвы следователи вели допросы. Из этих камер круглые сутки доносились удары и стоны избиваемых.
Сначала Вавилов сидел в одиночке. Здоровье его к январю 1942 года пошатнулось, но, по словам очевидцев, он все еще производил впечатление человека в высшей степени значительного, не сломленного голодом и тюремным режимом. Таким увидала его и Ирина Пиотровская, шестнадцатилетняя саратовская школьница, осужденная за «попытку организовать покушение на товарища Сталина».