Сухомлинова нашли в его доме, спрятавшимся среди перин и с подушкой на голове — он пытался таким образом укрыться от новых властей. Все же его извлекли из его постели и повезли в Таврический дворец, где заседали Дума и Петроградский Совет. Вот как он сам потом описывал этот эпизод:

«В то время, когда я так отстаивал свою голову, вспыхивает Февральская революция 1917 года, и какая-то компания вооруженных людей арестовывает меня на квартире и везет в Таврический дворец, где уже организовалась новая власть. Во время переезда в грузовом автомобиле субъект в очках держал против моего виска браунинг, дуло которого стукалось мне в голову на ухабах. Полнейшее мое равнодушие к этому боевому его приему привело к тому, что он вскоре спрятал оружие в кобуру. Затем несколько вопросов относительно моего дела и совершенно спокойные мои ответы на них окончились тем, что первоначальное неприязненное ко мне отношение превратилось в благожелательное.

У Таврического дворца снаружи и в залах, по которым я проходил, была масса народу, и никаким оскорблениям я не подвергался, как об этом неверно сообщали газеты. Действительно, всего один долговязый, кавказского типа человек произнес из дальних рядов: «Изменник». Я остановился и, глядя на него в упор, громко ему ответил: «Неправда!» Тип настолько уменьшился тогда в росте, что головы его больше не стало видно, и я спокойно продолжал дорогу, без малейших каких-либо инцидентов…»

На самом деле было не совсем так. Когда в Таврическом объявили о том, что ведут Сухомлинова, начался страшный шум — солдаты с винтовками с примкнутыми штыками сбегались для того, чтобы лично расправиться с этим старым, перепуганным человеком.

Навстречу Сухомлинову выбежал новый генерал-прокурор — Александр Федорович Керенский. Он закричал: «Не сметь прикасаться к этому человеку!», сорвал с него погоны — Сухомлинов был в мундире царских времен — и бросил солдатам, которые их стали рвать и топтать.

— Товарищи, если вы не верите мне, я готов застрелиться у вас перед глазами! — объявил Керенский представителям Петросовета. — Но мы должны судить его народным судом!

Керенский защищал экс-министра от самосуда вовсе не из благородства. Он имел далеко идущие планы — сделать Сухомлинова главным героем показательного процесса над старой властью. На этом процессе он мечтал блистать лично как главный обвинитель.

Сухомлинова вновь отправили в Петропавловскую крепость. После Февральской революции условия заключения здесь сильно изменились. Исчезла дополнительная мебель, исчезла удобная постель. А главное, узники теперь не могли себя чувствовать в безопасности. Питались они объедками с солдатской кухни, а по ночам охранники устраивали обыски и жестоко издевались над заключенными — бывшими генералами, министрами, князьями.

Революционная власть арестовала и Екатерину Викторовну. Она оказалась в одной камере с бывшей фрейлиной императрицы Анной Вырубовой. Кстати, Распутин как-то сказал, что он любит только двух этих женщин. Вырубова впоследствии вспоминала о времени в тюрьме:

«Катя всегда занималась, читала, писала, и из черного хлеба лепила прелестные цветы, краску брала из синей полосы на стене и кусочка красной бумаги, в которую был завернут чай».

Сам Сухомлинов коротал время с Щегловитовым — бывшим министром юстиции, тем самым, кто по иронии истории начинал уголовное дело против него. Его камера оказалась по соседству, и им даже разрешали вдвоем приходить в библиотеку, чтобы составить каталог этой тюремной библиотеки.