Отвечая на запрос о разоблачении Азефа (под возмущенные выкрики левых депутатов) 11 февраля 1909 г. на заседании III Государственной думы, Столыпин сообщил, что он ознакомился с результатами предварительного судебного разбирательства по делу Лопухина. Из заявления Столыпина о том, что в настоящее время у него «нет в руках данных для обвинения Азефа в так называемой провокации», следовало, что и Бурцев не мог предоставить Лопухину фактов, оправдывающих разоблачение Азефа. Таким образом, государство стало перед выбором: осудить Лопухина или засвидетельствовать, как говорилось в запросе, «полный развал государственности».
С другой стороны, недоброжелатели Лопухина имели некоторые основания утверждать, что, сотрудничая с Бурцевым, Лопухин мстил двум своим давним врагам. Критики Лопухина утверждали, что, поскольку тот убедил Плеве уволить Рачковского в 1902 г., Рачковский вместе со своим протеже Азефом якобы договорился с террористами-эсерами об убийстве Плеве в 1903 г. Они заявляли: чтобы скомпрометировать Лопухина, Рачковский якобы организовал убийство великого князя в 1905 г., снова воспользовавшись услугами Азефа и эсеров. А теперь в 1908 г. Лопухин отомстил Азефу и его защитнику Рачковскому через Бурцева.
А.Т. Васильев (который позднее возглавит Департамент полиции), как, впрочем, и многие другие, не видел каких-либо серьезных оснований, чтобы осудить Лопухина в соответствии со статьей Уголовного кодекса, предусматривающей участие в тайных и преступных сообществах. Он утверждал, что суд, вынося приговор Лопухину, принял решение с явными натяжками. Обвинитель B.C. Корсак, писал он, «признался чистосердечно передо мной, как трудно было ему вместить поступок Лопухина в рамки приведенной статьи».
Адвокат Лопухина А.Я. Пассовер справедливо утверждал в суде, что статья закона, по которой обвиняется Лопухин, к нему неприменима. Лопухин не искал встреч с эсерами, не предлагал им сотрудничать. В разговоре с Бурцевым и тремя эсерами, которые обратились к нему совершенно неожиданно, он не сообщил им никакой информации по своей собственной инициативе. Простое подтверждение фактов, изложенных собеседником, нельзя приравнивать к намеренной передаче этих фактов. (По словам адвоката И.В. Гессена, Пассовер в личной беседе назвал обвинение Лопухина в революционной деятельности «грубым гротеском». Сам Гессен осуждал Столыпина, который, по его словам, «загорелся местью», потеряв агента, высоко им ценимого.)
Накануне суда, давая письменные показания, сам Лопухин так обобщил свои взгляды: «Я не революционер и не социалист; не революционер потому, что отрицаю насильственные способы политической борьбы… По моим религиозным убеждениям я не могу сочувствовать никакому убийству и осуждаю партию, введшую убийство в систему борьбы».
Суд состоялся 28–30 апреля 1909 г. в Особом присутствии Правительствующего сената. Заседали шесть сенаторов, один из которых (Воронов) выступал в роли главного судьи, и четыре сословных представителя. На каждом заседании зал и коридоры были полны народа — присутствовали члены правительства, репортеры и публика, свободных мест не было. Вот как комментировала события газета «Новое время»: Лопухин спокоен, но «его небольшая фигура теряется на громадной скамье, рассчитанной на те политические процессы, где подсудимые насчитываются десятками и где еще так недавно сидели люди, которые по росчерку пера Лопухина арестовывались за те преступления, в которых он обвиняется». К окончанию процесса, сообщает газета, жена Лопухина была совершенно измучена, а родственники явно нервничали.
Судьи единодушно признали Лопухина виновным и вынесли строгий приговор — пять лет каторги. Репортерам Лопухин сказал: «Я надеюсь, будет каторга. Каторга лучше, чем эмиграция. Убегать я не намерен».
После апелляции отдел кассаций Сената смягчил приговор, заменив каторгу пятью годами ссылки в Красноярск. В 1912 г., когда Лопухину оставалось еще два года поселения, он был амнистирован и восстановлен в гражданских правах. Через год он стал заместителем директора московского отделения Санкт-Петербургского международного коммерческого банка.
В 1917 г., когда к власти пришло Временное правительство, Лопухин дал письменные показания Чрезвычайной следственной комиссии. Он снова возвращается к своим отношениям со Столыпиным и особо говорит о тщетных попытках убедить двух премьер-министров серьезно отнестись к незаконным действиям полиции. Лопухин использовал возможность выразить свое отношение к делу Азефа, утверждая, что правительство самодержавной империи подвергло дело последнего закрытому скороспелому судебному разбирательству в 1909 г., чтобы не допустить обнародования махинаций полиции и причастности к ним премьер-министра.