Пока Лига вербовала новых членов, интриговала в пользу великой княгини Екатерины Долгорукой-Юрьевской и собирала для нее сведения, поступавшие из III Отделения, а затем и из пришедшего на смену ему Департамента государственной полиции Министерства внутренних дел (МВД) Российской империи, созданного в августе 1880 года, революционеры из «Народной воли» не теряли времени. Весной 1880 года Андрей Желябов с помощником — молодым народовольцем из рабочих Макаром Тетеркой заложил четыре заряда общей мощностью в 100 килограммов динамита под Каменным мостом через Екатерининский канал в Санкт-Петербурге — на одном из обычных маршрутов царского экипажа ог Царскосельского вокзала к Зимнему мосту. Но засада на царя тогда не удалась из-за разнобоя в действиях подрывников. Заложенную ими взрывчатку в герметичной таре, сохранившую боевые качества после года пребывания под водой, извлекли из-под моста гвардейские саперы уже весной 1881 года после казни Желябова и автора взрывных устройств Николая Кибальчича.
С января 1881 года народовольцы приступили к реализации нового плана, о котором еще годом раньше были наслышаны III Отделение и Лига. Агент «Народной воли» Юрий Богданович с документами на имя «купца Евдокима Кобозева» арендовал якобы под склад сыров подвал на Малой Садовой улице, по которой проходил обычный царский маршрут от Зимнего дворца к Михайловскому манежу. На самом деле из этого подвала был начат еще один подкоп — «минная галерея», куда предполагалось заложить заряд для взрыва царского экипажа. Но для исполнения этого замысла времени народовольцам уже не хватило.
27 февраля 1881 года на явочной квартире «Народной воли», проваленной предавшим организацию ее агентом Иваном Окладским, был арестован главный устроитель подкопа на Малой Садовой Андрей Желябов. После его провала из лидеров Исполнительного комитета «Народной воли» на свободе оставалась одна 28-летняя Софья Львовна Перовская. Дочь графа и бывшего губернатора Санкт-Петербурга, в 17 лет порвавшая с семьей и навсегда ушедшая «в народ» из отчего дома. Любимая женщина Андрея Желябова и революционерка железной силы воли, о которой сам не слишком-то сентиментальный убийца шефа жандармов Мезенцева Сергей Степняк-Кравчинский однажды сказал: «…Эта женщина способна за малейший промах довести товарища’ по партии до самоубийства».
Именно Софья Перовская всего за два дня придумала и претворила в жизнь план покушения на царя, не удававшегося ее единомышленникам-мужчинам в течение полутора лет. Сохранив как запасной вариант идею подрыва заряда под Малой Садовой улицей, на экстренной встрече уцелевших оз арестов боевиков «Народной воли» вечером 28 февраля 1881 года Перовская убедила собратьев-народовольцев сделать главным оружием цареубийства метательные бомбы. Проработав всю ночь на 1 марта, пиротехник «Народной воли» Николай Кибальчич собрал 4 снаряда — жестяные коробки, содержавшие по 1,5–2 килограмма бризантного (дробящего) взрывного вещества нитроглицерина. В ту же ночь Кибальчич изготовил и заложил в подкоп под Малой Садовой мину с 40-килограммо-вым зарядом динамита и электровзрывателем, питаемым током от гальванической батареи.
…Около трех часов дня 1 марта после утреннего парада в Манеже и визита на чашку чая в Михайловский дворец к своей кузине, великой княгине Екатерине Михайловне, Александр II велел ехать в Зимний дворец. Обычный конвой его кареты, обшитой защищавшими от пуль и осколков листами железа, в тот день состоял из шести верховых казаков лейб-гвардии Терского эскадрона и двух саней с чинами дворцовой охраны. Весь этот кортеж тронулся от главного подъезда Михайловского дворца (ныне Русский музей) по Инженерной улице до набережной Екатерининского канала, где повернул направо к Конюшенной площади. Вряд ли кто-нибудь из царского эскорта заметил стоявшую на противоположном берегу канала в створе Инженерной улицы невысокую фигуру Перовской, несколько раз махнувшей платком, сигналя бомбистам о приближении экипажа императора.
Карета Александра II проехала по набережной пару сотен метров, когда стоявший у перил канала юноша метнул вслед экипажу узелок с бомбой. Ее взрыв разнес задок кареты, смертельно ранил конвойного казака Малеичева и шедшего по набережной разносчика — 14-летнего подростка Николая Захарова. Контуженый, но не раненый император выбрался из обломков кареты и несколько минут наблюдал за тем, как его уцелевшие охранники и случайные прохожие вязали и лупили бомбометателя — 19-летнего студента Петербургского горного института Тимофея Рысакова. Из-за возни вокруг бомбиста никто не обратил внимание на человека в черном пальто, подбежавшего к царю и швырнувшего бомбу под ноги ему и себе.