Террористические акты и активная революционная деятельность М.В. Фрунзе не остались вне поля зрения полиции. 24 марта 1907 года он был арестован. При задержании у Михаила Васильевича нашли два револьвера, другое оружие, боеприпасы, важные партийные документы, листовки. Улик было много.
На следствии М.В. Фрунзе предъявили сразу несколько обвинений, среди которых самое серьезное заключалось в принадлежности к боевой организации и руководстве террористическими актами. Кроме того, его обвинили в попытке убить полицейского урядника Перлова, который не пожелал сотрудничать с революционерами и грозился всех выдать властям.
Но, как вспоминали некоторые участники этого процесса, царская Фемида была очень ленивой. Самому Перлову было поручено найти свидетелей, которые смогли бы подтвердить факт участия М.В. Фрунзе в покушении на полицейского чина. Тому удалось найти такого свидетеля.
Шуйские социал-демократы попытались придать аресту М.В. Фрунзе исключительную политическую окраску. 24 марта перепуганный шуйский исправник Лавров телеграфировал владимирскому губернатору: «В Шуе арестован агитатор Арсений. Все фабрики стали… ожидаю столкновений…» Губернатор сообщил министру внутренних дел: «В Шуе забастовали фабрики вследствие ареста агитатора». Затем губернатор приказал исправнику немедленно переправить арестованного во владимирскую тюрьму, куда Михаил Васильевич и был доставлен 25 марта 1907 года. Вместе с ним был арестован и П.Д. Гусев. На этом шуйский этап биографии М.В. Фрунзе закончился, начинались другие его «университеты».
Обвинение в покушении на урядника Перлова первоначально было предъявлено только Павлу Гусеву, на счету которого до того было немало «темных» дел. Но когда при разборе дел Гусева в судебной палате Михаил Васильевич давал показания, вдруг выступил Перлов с заявлением, что узнает в лице Фрунзе второго участника покушения на него и может подтвердить это свидетельством очевидца… Тогда-то суд и назначил дело к доследованию. Фрунзе и Гусеву было предъявлено обвинение в покушении на должностное лицо при исполнении им служебных обязанностей в местности, состоящей под особым надзором полиции.
Из воспоминаний П.Н. Караваева, отбывавшего наказание во Владимирском централе вместе с М.В. ФрунзеКогда Михаил Фрунзе оказался во владимирской тюрьме, ему было 22 года от роду. К тому времени в нем мало угадывался законопослушный юноша, окончивший гимназию на казенный счет с золотой медалью, и студент столичного Политехнического института. Это был жесткий и целеустремленный человек, готовый ради своих убеждений на любые действия.
О времени, поведенном М.В. Фрунзе во Владимирской тюрьме, позже писали только в восторженных выражениях. Говорилось о том, что ему удалось наладить среди политзаключенных партийную агитацию, добиться соблюдения прав и условий содержания узников, организовать посещение родных и передачу с воли записок и книг. Но, вероятнее всего, это было следствием нажима на власти всех уровней, от которых в то время правительство требовало играть с народом в демократию. Правда, роли самого Михаила Васильевича в этом деле это нисколько не умаляет. Он и его товарищ П.Д. Гусев были слишком заметными фигурами среди полосатой братии Владимирского централа.
Следствие подтвердило все обвинения. 27 января 1909 года состоялся суд, который приговорил М.В. Фрунзе и П.Д. Гусева к смертной казни через повешение.
Партийные товарищи развернули широкую кампанию, направленную на спасение М.В. Фрунзе. Под Москвой был найден врач Иванов, который показал, что в день покушения на Перлова Фрунзе был у него на приеме. Одновременно оставшиеся на свободе боевики встретились с единственным свидетелем Перлова, неким Быковым, и под страхом смерти заставили его изменить показания. Для защиты Фрунзе были приглашены опытные адвокаты.
Дело по обвинению М.В. Фрунзе и его товарища П.Д. Гусева было пересмотрено. Но преступление этих людей было налицо. 23 сентября 1910 года по новому судебному процессу обвиняемым вновь был вынесен смертный приговор.
В последующем советские историки напишут много о мужественном поведении Михаила Васильевича после вынесения ему смертного приговора, об активной работе большевиков с целью спасения своего молодого вожака и о многом другом, связанном с этой страницей биографии М.В. Фрунзе. На самом же деле все было намного прозаичнее. За жизнь Михаила Васильевича сражалась не партия, а его сестра — студентка Петербургского женского медицинского института Людмила Фрунзе, которая в начале сентября 1910 года обратилась к профессору М.М. Ковалевскому с письмом следующего содержания: