25 сентября к Соболеву зашёл Черепанов, который предложил «цель». Он говорил, что в Московском горкоме коммунистов сегодня состоится заседание, где коммунистическая верхушка будет обсуждать меры сдачи Москвы Деникину и одновременно — террора против левой оппозиции. На самом деле Черепанов был не в курсе, что там будет за совещание, но он хорошо знал здание горкома в Леонтьевском переулке — до разгрома левых эсеров там располагался их горком. Проходя мимо здания, где всё было знакомо, он только распалял своё чувство мести к партии, которая предала революцию, установила свою диктатуру вместо диктатуры трудящихся классов и, что немаловажно, отобрала это здание. Так не достанься же оно никому.
Черепанов поделился идеей взрыва горкома с Соболевым, и ему она понравилась. Со своими ребятами он снарядил полуторапудовую динамитно-пироксилиновую бомбу. При этом они даже не посоветовались с остальной частью группы. П. Соболев, А. Попов (Барановский), М. Гречаников, Я. Глагзон, левый эсер Н. Николаев и Черепанов отправились к зданию горкома. Черепанов показал, где можно хорошо перелезть через ограду, чтобы подойти к окну зала заседаний. После этого он, сделав дело, удалился. Соболев с помощью остальных приблизился к окну, запалил фитиль, и бросил ящик с бомбой в окно.
Между тем 25 сентября в МГК в здании происходило совещание по вопросам пропаганды. Из важных персон присутствовали Н. Бухарин, Л. Преображенский, А. Мясников, М. Ольминский и Е. Ярославский. Они инструктировали низовой пропагандистский актив и лекторов по вопросам текущего момента и организации пропаганды, мобилизации сочувствующих на борьбу с Деникиным. Рутинные вопросы этого времени. После основных докладов часть присутствующих стала выходить из зала. Как раз в момент этой сумятицы в окно с шипением влетел ящик. Секретарь МГК РКП(б) Владимир Загорский бросился к бомбе, чтобы что-то предпринять. В этот момент раздался взрыв. Обрушило заднюю стену и крышу. Погибло 12 человек, включая В. Загорского, было ранено 55 большевиков, включая Бухарина, Ольминского, Ярославского и Мясникова (они были ранены легко). Большинство погибших и раненых были низовыми работниками, что вызвало разочарование террористов — такого результата они не ждали.
Позднее, уже после ареста, Черепанов говорил Дзержинскому:
Взрыв способствовал поднятию авторитета большевиков. Были устроены торжественные похороны жертв взрыва. ЧК произвела массовые расстрелы «заложников буржуазии». Считалось, что взрыв — дело рук белых, рвавшихся к Москве. Но тут появились листовки «анархистов подполья», в которых говорилось, что 25 сентября большевики в горкоме обсуждали меры «борьбы с бунтующим народом» и за это поплатились. Нужно «стереть с лица земли строй комиссародержавия» и установить «вольную федерацию трудящихся и угнетённых масс». Листовка, подписанная Всероссийским повстанческим комитетом революционных партизан, прямо говорила, что взрыв горкома — это месть за расстрел махновских командиров. Почувствовав силу после взрыва горкома, анархисты угрожают: «посмотрим, кто кого распорет».