Как раз в день приезда Карамзина палата Петербургского уголовного суда приняла по указу императрицы к судебному производству законченное следствием дело Радищева о сочинении им «возмутительной книги». 17 июля состоялся последний допрос Радищева Шешковским. Следователь спрашивал, с каким намерением посылал Радищев свою книгу в чужие края Кутузову и не намеревался ли ее там печатать. Радищев отвечал, что посылал лишь по дружбе, для прочтения, а печатать ее в чужих краях намерения не имел. Конечно, с возвращением Карамзина этот допрос никак не связан, но можно предположить (и Карамзину, наверное, приходила такая мысль), что следователи могли бы обратить внимание и на него. Опасение не лишено было оснований, что и показали дальнейшие события.
Сведения о Радищеве проникали в общество из нескольких источников. Время от времени сама императрица в разговоре роняла то одно, то другое замечание по поводу книги Радищева, и ее слова повторялись в гостиных. Кое-что проникало и из застенков Тайной канцелярии. Безусловно, Карамзин должен был по требованию правил этикета нанести визит А. Р. Воронцову, и, конечно, их разговор не мог не коснуться Радищева, а Воронцов по своему положению и связям был осведомлен о происходящем в Тайной канцелярии более чем кто-либо в Петербурге.
Дело Радищева, как все понимали, призвано было показать обществу новый поворот политики и новое направление, которое угодно было императрице указать умам и мыслям подданных. А кое-кого и припугнуть.
Екатерине шел шестьдесят второй год, и она, по ее собственному заявлению, «возвратилась к жизни, как муха после зимней спячки», снова была «весела и здорова», поскольку у нее появился новый фаворит — молоденький гвардейский поручик Платон Зубов, красивый, но неумный и тщеславный. Ростопчин писал С. Р. Воронцову: «Граф Зубов здесь все. Нет другой воли, кроме его воли. Его власть обширнее, чем та, которой пользовался князь Потемкин. Он столь же небрежен и неспособен, как прежде, хотя императрица повторяет всем и каждому, что он величайший гений, когда-либо существовавший в России».
В Петербурге говорили, что Зубов внушает императрице, что Радищева следует наказать как можно более жестоко. Впоследствии он также принимал самое деятельное участие в преследовании Н. И. Новикова.
Хотя императрица и бодрилась, но годы брали свое: она часто чувствовала слабость, испытывала постоянное чувство тревоги и страха. Прежде, бывало, она даже любила, когда над нею вдруг нависала опасность; вера в свой ум, в свою счастливую звезду и удачу, никогда не изменявшую ей, прежде всегда давала уверенность, что она победит; сейчас же такой уверенности уже не было. Читая известия из Франции, она боялась, что ей уготована судьба французского короля; во время придворных приемов, глядя на вельмож, она пыталась угадать, кто из них состоит в заговоре против нее в пользу цесаревича…
Со страхом читала императрица и книгу Радищева «Путешествие из Петербурга в Москву». Неизвестно, как она попала к Екатерине, откуда узнала она имя автора анонимно изданного сочинения, но 20 июня 1780 года коротенькой запиской императрицы: «По городу слух, будто Радищев и Челищев писали и печатали в домовой типографии ту книгу; исследовав, лучше узнаем» начался полицейский сыск о крамольном сочинителе.
26 июня Храповицкий записал в дневнике: «Говорено о книге „Путешествие от Петербурга до Москвы“: тут рассеивание французской заразы: отвращение от начальства; автор — мартинист; я прочла 30 стр.».
27 июня утром канцлер А. А. Безбородко по поручению Екатерины посылает непосредственному начальнику Радищева А. Р. Воронцову письмо: «Ее Императорское Величество, сведав о вышедшей недавно книге под заглавием „Путешествие из Петербурга в Москву“, оную читать изволила и, нашел ее наполненною разными дерзостными изражениями, влекущими за собой разврат, неповиновение власти и многие в обществе расстройства, указала исследовать о сочинителе сей книги. Между тем достиг к Ее Величеству слух, что оная сочинена г. коллежским советником Радищевым; почему прежде формального о том следствия, повелела мне сообщить вашему сиятельству, чтоб вы призвали пред себя помянутого г. Радищева, и, сказав ему о дошедшем к Ее Величеству слухе насчет его, вопросили его: он ли сочинитель…»
Уже когда письмо Воронцову было отослано, Безбородко получил дополнительное указание от Екатерины: «Напиши еще к нему, что кроме раскола и разврату ничего не усматриваю из сего сочинения».
В тот же день авторство Радищева было установлено полицией. Безбородко отправляет Воронцову записку: «Ее Величеству угодно, чтоб вы уже господина Радищева ни о чем не спрашивали для того, что дело уже пошло формальным следствием».
30 июня Радищев арестован и водворен в Петропавловскую крепость. «Что ж касается собственно до него (то есть до Радищева), — говорится в ордере на арест, то изволите во всем поступать по наставлениям господина статского советника и кавалера Шешковского».