Гиль позже вспомнил: «…Она… быстро повернулась и бросилась в толпу по направлению к выходу. Кругом было так много народа, что я не решился выстрелить ей вдогонку, так как чувствовал, что убью кого-нибудь из рабочих. Я ринулся за ней и пробежал несколько шагов, но мне тут вдруг ударило в голову: «Ведь Владимир Ильич один… Что с ним?» Я подбежал к Владимиру Ильичу и, став перед ним на колени, наклонился к нему. Сознания он не потерял и спросил: «Поймали его или нет?»
В эту минуту поднимаю голову и вижу, что из мастерских бежит в матросской фуражке какой-то странный мужчина, в страшно возбужденном состоянии. Левой рукой размахивает, правую держит в кармане и бежит стремглав прямо на Владимира Ильича.
Мне вся его фигура показалась подозрительной, и я закрыл собой Владимира Ильича, особенно голову его, почти лег на него и закричал изо всех сил: «Стой» — и направил на того револьвер. Он продолжал бежать и все приближался к нам. Тогда я крикнул: «Стой! Стреляю!» Он, не добежав несколько шагов до Владимира Ильича, круто повернул налево и бросился бежать в ворота, не вынимая руки из кармана».
Случайно на месте покушения оказался медик И.В. Полуторный. Он помог Гилю втащить Ленина в машину, и Гиль, отказавшись заехать в ближайшие больницы, помчался в Кремль. У Полуторного в кармане был кусок веревки: пытаясь остановить кровотечение, он перевязал руку Ленину. В Кремле Ленин самостоятельно поднялся по крутой лестнице до своей квартиры на третьем этаже, самостоятельно разделся и лег в постель…
Официальный бюллетень № 1 от 30 августа 1918 года, 11 часов вечера, гласил: «Констатировано: 2 слепых огнестрельных ранения: одна пуля, войдя над левой лопаткой, проникла в грудную полость, повредила верхнюю долю легкого, вызвав кровоизлияние в плевру, и застряла в правой стороне шеи выше правой ключицы; другая пуля проникла в левое плечо, раздробила кость и застряла под кожей левой плечевой области, имеются налицо явления внутреннего кровоизлияния. Пульс 104. Больной в полном сознании. К лечению привлечены лучшие специалисты-хирурги».
«Подозрительным» матросом был помощник Каплан Новиков, который не решился стрелять в Ленина и скрылся. Помогли задержать Каплан дети. Взрослые разбегались во все стороны, но мальчишки побежали за ней и кричали, показывая, куда она побежала. Помощник военного комиссара 5‐й Московской советской дивизии Батулин показал, что возле стрелки на Серпуховке он «увидел с портфелем и зонтиком в руках женщину, которая своим странным видом привлекла… внимание.
Она имела вид человека, спасающегося от преследования, запуганного и затравленного. Я спросил, зачем она сюда попала. Она ответила: «А зачем вам это нужно?» Тогда я, обыскав ее карманы, портфель и зонтик, предложил идти за мной. В дороге я ее спросил, чуя в ней лицо, покушавшееся на тов. Ленина: «Зачем вы стреляли в тов. Ленина?», на что она ответила: «А зачем вам это нужно знать?», что меня окончательно убедило в покушении этой женщины на тов. Ленина… На Серпуховке кто-то из толпы в этой женщине узнал человека, стрелявшего в тов. Ленина. После этого я еще раз спросил: «Вы стреляли в тов. Ленина?» На что она утвердительно ответила, отказавшись указать партию, по поручению которой она стреляла…»
Получатся, что Каплан остановилась, а не «растворилась» в толпе на Серпуховке. Она не осталась на том месте, откуда стреляла в Ленина, то есть не выполнила договор с Семеновым — сознаться в совершенном преступлении. Она решила покинуть место покушения и дожидалась извозчика в условленном месте, но Новиков предал ее и умчался на приготовленном для Фанни лихаче, оставив её на произвол судьбы.
При задержании Каплан не сопротивлялась. Сразу после её задержания в Замоскворецкий военный комиссариат прибыл председатель Московского ревтрибунала Дьяконов. Он попросил трех женщин обыскать Каплан и подозреваемую в соучастии в покушении кастеляншу Попову. Удотова показала: «При обыске мы Каплан раздели донага и просмотрели все вещи до мельчайших подробностей… Были тщательно просмотрены ботинки, вынуты оттуда подкладки, вывернуты. Каждая вещь просматривалась по два и несколько раз. Волосы были расчесаны и выглажены. Но при всей тщательности осмотра обнаружено что-либо не было… Она стояла смирно и довольно покорно».
В 1919 году одна из женщин, обыскивавших Каплан, Зинаида Легонькая, по доносу осведомителя в связи с подозрением, что она стреляла в Ленина, была задержана. Ей было 23 года, она окончила реальное училище, вышла замуж, участвовала в Февральской и Октябрьской революциях, служила разведчицей на фронте. Но она смогла доказать свое алиби и дала дополнительные показания:
«При обыске найдено у Каплан в портфеле: браунинг, записная книжка с вырванными листами, папиросы, билет по ж.д., иголки, булавки, шпильки и тому подобная всякая мелочь, а во время того, когда её совсем раздевали догола, то не могу вспомнить, нашли чего-нибудь или нет».