Тем временем пристав Караченцев решил выследить ту часть группы, которая, выехав из Гуляй-Поля, подалась в Екатеринослав. Одевшись под анархиста, он самолично выследил нескольких боевиков на квартире в пригороде Екатеринослава, сумел арестовать их и добиться «откровенных показаний» (60, 75). Быстро нащупав «слабину» некоторых участников, следствие неустанно добивалось от них все новых и новых сведений. Хшива опознал Горелика и Ольхова и уличал их в ограблении Левина. Алтгаузен уличил Махно и Чернявского, Левадный – Махно, Чернявского, Ольхова и Горелика. Зуйченко тоже топил Махно и валил на него ответственность за убийства. Вскоре явились и новые разоблачители. Родной брат участника группы Ивана Шевченко доложил следствию, что брат прятал у него во дворе бомбы, что у него собиралась для совещаний вся группа и он своими глазами видел в руках у Владимира Антони и своего брата Ивана большие деньги…
Ничего не подозревавший Махно накануне взрыва охранного отделения в Гуляй-Поле был арестован у себя дома, закован в наручники и препровожден в местную тюрьму. Оттуда его перевезли в Александрова (Запорожье). Пока шло следствие, Махно провел время в тюрьме Александровска. Это учреждение, где ему впервые удалось узнать голод и побои, он возненавидел на всю жизнь и неоднократно потом предпринимал попытки стереть тюрьму с лица земли. На следствии он держался крепко и, «несмотря на все обличения, виновным себя не признал» (60, 75). Сохранилась записка, отобранная у Махно во время предварительного заключения, из которой ясно, что замышлялся побег: «Тов(арищи), пишите, на чем остановились: буд(ем) ли что-нибудь предпринимать? Сила вся у вас, у нас только четыре человека. Да или нет – и назначим день. До свидания, привет всем» (60, 76). Побег был замыслен давно, когда гуляйпольские террористы еще все сидели в одной камере. Но полиция перехитрила их, разбив на четверки, и по очереди стала переправлять в Екатеринославскую тюрьму. Несмотря на это, даже этим «четверкам» удалось договориться между собой и «волей» о том, чтобы их вырвали из рук конвоя при отправлении в Екатеринослав. Руководил подготовкой побега остававшийся на свободе Александр Семенюта. Только стечение ряда случайных обстоятельств (как, например, опоздание поезда) и то, что провокатор Алтгаузен, узнав в толпе на вокзале Александра Семенюту, поднял истошный крик, провалило этот дерзкий замысел.
В марте 1910 года Махно предстал перед Екатеринославским военно-окружным судом. Несмотря на то, что арестованные мотивировали вступление в группу и свою деятельность политикой, идеей «народной свободы», в обвинительном заключении им вменялась в вину чистая уголовщина, а именно: организация «преступного сообщества, поставившего заведомо для них целью своей деятельности открытое, путем угроз, насилия и посягательства на жизнь и личную безопасность похищение имущества правительственных учреждений и частных состоятельных лиц» (60, 77).
