На Малой Садовой террористы под именем крестьянской семьи Кобозевых сняли лавку и начали торговать сыром, копая между делом подземный ход под улицей. В субботу мина была заложена. Оставалось только дождаться государя. Но в тот день, как назло, его экипаж, следуя к манежу, повернул с Невского не на Малую Садовую, а на Екатерининский канал (ныне канал Грибоедова).
Премьер-министр Лорис-Меликов еще в начале февраля 1881 года докладывал царю, что, по сведениям полиции, «Народная воля» готовит очередное покушение на него, а утром 1 марта Лорис-Меликов просил царя отменить регулярную поездку в манеж. Но царь не послушался. Александр понимал: стоит один раз испугаться революционеров, и не заметишь, как окажешься загнанной в угол крысой, боящейся показать нос из дворца…
Перовская, по всей видимости, была гораздо лучшим организатором, чем певун и плясун Желябов. Узнав, что царь уже прибыл в манеж, она тут же расставила бомбистов вдоль набережной канала. Теперь Александр II был приговорен, куда бы он ни направился.
Из манежа царский экипаж возвращался в Зимний по набережной, и Перовская, дождавшись, когда он поравняется с бомбометателем Рысаковым, лично махнула ему платком, отдавая приказ бросить бомбу.
Карета царя была укреплена снизу блиндажом, или, говоря современным языком, броней. Рысаков почему-то бросил бомбу именно под днище. Раздался взрыв, осколками ранило нескольких черкесов из царского конвоя, но сам Александр не пострадал. Кучер умолял царя не выходить из кареты, обещая, что и в поврежденном экипаже довезет его до дворца. Но это было бы непорядочно и трусливо, и царь Александр вышел. Вот как это объяснял революционер-анархист князь Кропоткин: «Он чувствовал, что военное достоинство требует посмотреть на раненых черкесов и сказать им несколько слов. Так поступал он во время русско-турецкой войны…»
Рысаков был схвачен прохожими, и царь, подойдя к нему, спросил:
— Ты бросил бомбу?
— Да, я.
— Кто таков?
— Мешанин Глазов.
Государь покачал головой и резюмировал:
— Un joli Monsieur!
В переводе на русский это примерно означает — «Хорош!».
Подбежал кто-то из свиты и спросил у Александра, не ранен ли он. Тот ответил:
— Я — нет… Слава Богу… Но вот… — и указал на корчившегося в луже крови черкеса.
— Еще не известно, слава ли Богу! — выкрикнул Рысаков. Он видел, что к месту происшествия подходит с бомбой под мышкой террорист Гриневицкий. Царь пошел вдоль канала, и, когда он поравнялся с Гриневицким, тот бросил ему под ноги бомбу… Взрывом обоих отшвырнуло к решетке набережной. Одежда царя была сожжена и сорвана взрывом, он был наполовину гол. Правая нога его была оторвана, левая раздроблена и почти отделена от туловища. Раны были на лице и голове.
Несколько минут к царю никто не подходил, но тут на канал выехали возвращавшиеся с развода кадеты и подбежал жандармский ротмистр Колюбакин. Третий бомбист Емельянов тоже подошел, но испугался и не бросил бомбу.
Кто-то предложил занести монарха в какой-нибудь дом, но тот прошептал:
— Во дворец… Там умереть…
Колюбакин погрузил царя в сани и велел ехать во дворец. Монарх открыл глаза и спросил:
— Ты ранен, Колюбакин?
Это были его последние слова.
1 марта 1881 года в 15 часов 35 минут спущенный на флагштоке Зимнего дворца императорский штандарт оповестил население Санкт-Петербурга о смерти императора.
Гриневицкий также не прожил и часа и скончался в тюремном госпитале…
Перовская вернулась в лавку на Малой Садовой. Сожалея о товарищах, террористы тем не менее отпраздновали успешное покушение. Мечта жизни Перовской исполнилась, но, что делать дальше, она не знала.
Соратники стали уговаривать ее покинуть Петербург, но она не видела в этом смысла. Один из революционеров писал, что в эти дни «она сильно изменилась, как-то осунулась, побледнела, похудела. Порой, среди разговора она вдруг задумывалась, как бы уносясь на минуту мыслью куда-то далеко, но потом, встряхнувшись, оживлялась, проявляя лихорадочную торопливость и энергию».
Сидевший в крепости Желябов объявил, что организатором покушения был он. Софья же, по мнению товарищей, стала чересчур рискованно себя вести, нанося визиты знакомым, где могла оказаться полицейская засада.
10 марта 1881 года Перовская была арестована.
В «Книге для записи арестованных» ДПЗ департамента полиции сохранилась запись от 4 часов утра 11 марта: «У Перовской отобраны были следующие ее вещи: пальто, золотое кольцо, пенсне, запонки к рукавчикам, 20 и 5 коп. серебряных монет и воротниковая маленькая вуалька».