После суда над 193-мя пропагандистами Перовскую все же назначили к высылке в Олонецкую губернию. В дороге она сбежала от сопровождавших её жандармов и приехала в Петербург. С этого Дня Перовская переходит на нелегальное положение и живёт по фальшивым паспортам. Она вызывается заняться освобождением политических заключённых из Харьковской тюрьмы.
Перовская, привезя деньги из Петербурга, передаёт в тюрьму книги, тёплые вещи, подыскивает людей. Она готова сама, одна, с револьвером в руках штурмовать тюремные ворота. Столичным революционерам не до неё, там свои проблемы. Харьковская подруга Перовской вспоминала:
«Я жила с ней в одной комнате, когда получилось известие, что в Петербурге многие из членов „Земли и воли“ арестованы. Трудно изобразить, какое горе причинило ей это известие. Как человек чрезвычайно скрытный, она ни перед кем не изливала его и казалась даже спокойной и не особенно убитой, но зато по ночам, когда она была уверена, что я сплю и никто не услышит её, давала волю своему горю. Помню, как Перовская провела первые Три ночи… Я вынуждена была притвориться спящей из боязни своим присутствием или участием только стеснить её, но как сжималось моё сердце при этих постоянно раздававшихся тихих рыданиях… С их арестом у неё явилось сомнение в возможности осуществить свой план. Расстаться с этим планом ей было невыносимо тяжело, но все же пришлось, так как за первыми арестами последовали другие, и попытка освобождения не могла состояться».
Перовская вернулась в Петербург. Оставшиеся соратники-народники советовали ей ехать за границу.
– Нет, нет, – решительно отвечала она, – я останусь здесь погибать вместе с борющимися товарищами.
Перовская стала членом террористической организации «Народная воля».
Во многом этому способствовал и Желябов, в которого Софья без памяти влюбилась. Ей шёл 26-й год, и – первая любовь. Желябов был высок, красив. Говорили, что он немного похож на Александра И. Прожили они, как муж и жена, год.
Итак, прокопали с огромным трудом 47 метров. До самых рельсов не дошли. Заряд с двумя пудами динамита уложили в трёх аршинах. Дальше земля не поддавалась. Но сила взрыва должна была быть достаточно велика. Взрыв производился при помощи спирали, помещённой в сундук с бельём на втором этаже, и гальванической батареи в сарае.
Закончив подкоп, все уехали. Остались Перовская и Ширяев. Перовская караулила поезд, а Ширяев должен был соединять провода.
Утром 19 ноября 1879 года раздался взрыв. Но он оказался слишком слабым: только разрушил полотно, остановив поезд. Царь к тому же проехал в следующем поезде.
Будущий год принесёт народовольцам много разочарований. Но они пока не знают об этом. Одна из террористок вспоминает встречу Нового года на конспиративной квартире: