Прибыв в столицу, Трубецкой и Шувалов, вопреки торжественным заверениям в преданности императору, тут же присягнули Екатерине. Верным своему обещанию остался лишь канцлер. Явившись к императрице, он обнаружил там Трубецкого и Шувалова, с язвительными усмешками рассказывавших императрице о задании, полученном от Петра. Воронцов все же попытался убедить Екатерину «пресечь восстание немедленно, пока оно еще в самом начале, и воздержаться впредь, как подобает верной супруге, от любых опасных предприятий». Вместо ответа императрица посоветовала канцлеру взглянуть в окно, где бушевала восторженная толпа:

— Разве не поздно теперь поворачивать обратно?

Воронцов ответил:

— Я слишком хорошо вижу это, ваше величество, и поэтому мне не остается ничего иного, как представить императору всеподданнейшее донесение обо всем происходящем.

Екатерина велела арестовать канцлера, но под стражей он находился недолго — его выручила, видимо, его племянница Дашкова.

Тем временем император приказал кабинет-секретарю Волкову составить письмо Сенату с призывом сохранять верность трону. В нем дурное обращение с императрицей объяснялось тем, что она родила наследника от любовника. Из этой затеи тоже ничего не вышло — офицер, которому велено было доставить это письмо, вручил его Екатерине, которая придержала письмо у себя. Распорядился Петр и об отправке на ведущие в Петербург дороги разъездов, адъютантов, гусар, ординарцев. Те из них, кто возвращался, привозили неутешительные известия — все дороги перекрыты присягнувшими Екатерине войсками.

Казалось бы, в такой обстановке Петр III, претендовавший на лавры Фридриха II, должен был решительно апеллировать к армии, склонить на свою сторону Кронштадт, но он лишь бесцельно расхаживал по парку, выслушивая советы Б. К. Миниха, А. П. Мельгунова, А. В. Гудовича, М. Л. Измайлова и других. В четыре часа пополудни он наконец принял решение укрыться в Кронштадте, но собирался отплыть туда лишь после получения достоверной информации от посланных в столицу вельмож. Он полагал, что гвардия, Сенат и правительство верны ему, народ любит его, а супруга вот-вот будет молить его о пощаде. Пока же в Кронштадт отправился генерал Петр Антонович Девиер с заданием удержать крепость за императором и подготовить ее к прибытию Петра.

Девиер действовал не лучшим образом. Когда он прибыл в Кронштадт, там еще не знали о столичных событиях. Вместо того чтобы любыми средствами воздействовать на гарнизон крепости и ее коменданта генерал-майора Нуммерса, Девиер сделал вид, что ничего не случилось. Не обнаружив никаких признаков волнений или неповиновения, он отправил в Петергоф донесение о том, что в Кронштадте готовы к приему императора. Рапорт был получен в десятом часу вечера. У Петра мелькнула надежда на спасение. Мелькнула и быстро рассеялась, ибо по отъезде Девиера в Кронштадте появился адмирал Иван Лукьянович Талызин с известной нам запиской императрицы. В итоге энергичных действий ему удалось переломить настроение гарнизона и его коменданта. По приказу Талызина гарнизон крепости был собран на комендантском плацу, где с радостью присягнул Екатерине. Об этих событиях император и его свита узнают тремя часами позже.

В Петергофе между четырьмя и десятью часами пополудни нарастала растерянность: у Петра Федоровича обморок сменялся раздражением, а последнее — упадком сил.