Когда облако дыма рассеялось, на тротуаре лежали несколько тел. Гриневицкий погиб на месте. Император был смертельно ранен. Ему раздробило обе ноги, он истекал кровью, но еще пытался самостоятельно подняться, опираясь на руки. В состоянии шока он бормотал: «Помогите мне... Жив ли наследник?.. Снесите меня во дворец... Там умереть...» Его положили в сани полковника Дворжицкого и повезли в Зимний. На мартовском снегу набережной Екатерининского канала лежало 17 человек убитых и раненых.
Александра II внесли в его личную комнату и положили на солдатскую кровать, покрытую старой шинелью, которая служила ему вместо пледа. Император умирал от потери крови, медицина тогда была бессильна против подобных ранений.
Все это время княгиня Юрьевская находилась в своих покоях и ждала, когда муж позовет ее на прогулку. Однако вместо Александра в комнату быстро вошел слуга, чтобы сообщить, что Его Величеству плохо. Екатерина Михайловна взяла несколько флакончиков с лекарствами, которыми обычно пользовался император, и спустилась в его комнату.
Вид умирающего государя потряс ее, но не лишил воли и способности действовать. Она помогала лейб-медику Боткину облегчать страдания Александра: растирала ему виски эфиром, подносила кислородную подушку, готовила бинты, с помощью которых врач пытался остановить непрерывное кровотечение.
Другие члены императорской семьи, которые прибыли во дворец, узнав о покушении на императора, не мешали княгине Юрьевской проявлять последнюю заботу о муже. На несколько минут царь пришел в себя и причастился, после этого потерял сознание. В половине четвертого дня Александр II скончался от потери крови на руках у супруги.
По законам Российской империи в ту же минуту императором стал наследник-цесаревич Александр Александрович – Александр III. Его приближенные сразу стали советовать ему как можно скорее удалить от двора великого князя Константина Николаевича и светлейшую княгиню Юрьевскую. Но сделать это до похорон было невозможно.
Екатерина Михайловна настояла на том, чтобы исполнить волю императора по организации ритуала погребения. Покойный был одет в мундир гвардейского Преображенского полка, но ни короны, ни орденов на нем не было, так как он однажды сказал супруге: «Когда мне придется предстать перед Господом, я не хочу иметь вид цирковой обезьяны, да и не время будет тогда изображать величество». Пока гроб находился в Зимнем дворце, княгиня Юрьевская ежедневно приходила, чтобы еще и еще раз попрощаться с мужем. Ей единственной дозволялось поднимать густую вуаль, закрывавшую обезображенное лицо государя. Накануне переноса тела в Петропавловский собор для погребения она отрезала свои великолепные каштановые волосы и положила их к рукам своего супруга, который так любил их гладить и ласкать при жизни.
