Командир отряда ВЧК левый эсер Д. И. Попов отдал приказ занять обширный район Москвы между Курским вокзалом и Варварской площадью (ныне площадь Ногина). На улицы он выслал патрули, которые задерживали автомобили, арестовывали коммунистов. На Бульварном кольце мятежники начали рыть окопы, выставили заставы с пулеметами. Вечером левые эсеры захватили почтамт и телеграф и сразу же разослали по всей стране телеграммы, в которых объявляли себя правящей партией. Одновременно они выпустили воззвания с призывом к трудящимся встать на защиту Советской власти и социальной революции, подняться на восстание против международного империализма. Партия, выступившая против политики мира, одобренной съездом Советов, фарисейски клялась в верности Советской власти. В казармы были посланы агитаторы, чтобы привлечь красноармейцев на сторону восставших. Численность мятежников в ночь на 7 июля составляла около 1800 человек. Они имели на вооружении 6–8 орудий, 4 броневика.
Советское правительство, узнав о мятеже, немедленно приняло меры к организации его разгрома. Общее руководство ликвидацией мятежа осуществлял Ленин. Он распорядился задержать и обезоружить в Большом театре фракцию левых эсеров – делегатов V съезда Советов – во главе с их лидером М. А. Спиридоновой. Были приведены в боевую готовность воинские части. Военными руководителями операции по подавлению восстания Совнарком назначил председателя Высшей военной инспекции Н. И. Подвойского и командующего Московским военным округом Н. И. Муралова. Латышскими частями, участвовавшими в ликвидации мятежа, командовал И. И. Вацетис.
На рассвете 7 июля советские войска начали наступление по Бульварному кольцу и набережной Москвы-реки на позиции мятежников в районе Яузского и Покровского бульваров. Утром они освободили почтамт и телеграф, заняли Покровские казармы. Начался штурм штаба отряда мятежников, для чего пришлось применить артиллерию. После первых залпов восставшие стали разбегаться. В первом часу дня мятеж был подавлен, Дзержинский и другие находившиеся под арестом большевики вышли на свободу. В плен было захвачено около 300 мятежников. Вечером 7 июля ВЧК принял постановление о расстреле 13 участников мятежа, в том числе В. А. Александровича.
Следует заметить, что в подавлении левоэсеровской авантюры принимали участие и бойцы ВЧК – отряд балтийских моряков под командованием А. Я. Полякова, насчитывавший более 100 человек, и отряд самокатчиков. Они разоружили выставленную Поповым охрану в зданиях ВЧК, взяв их под свой контроль. 7 июля воины-чекисты вместе с солдатами Красной Армии освободили от левых эсеров типографию в Ваганьковском (ныне Малый Трехгорный) переулке, почтамт и телеграф, разоружили на станции Химки левоэсеровский отряд матросов, прибывший из Петрограда в Москву на помощь Попову.
Для расследования левоэсеровского восстания Совнарком образовал Особую следственную комиссию во главе с наркомом юстиции П. И. Стучкой.
Во время следствия сотрудники германского посольства, дававшие показания как свидетели, сообщили, что они ставили ВЧК в известность о существовании в Москве организации, готовившей покушение на посла, и передали Дзержинскому список адресов, где собирались заговорщики, и тексты антигерманских воззваний. Это сообщение послужило позже основанием для намеков о причастности Феликса Эдмундовича к убийству графа Мирбаха. Ф. Э. Дзержинский в своих показаниях Следственной комиссии сказал, что сигналы о готовящемся террористическом акте действительно поступали. Чекисты произвели обыски по адресам, указанным посольством, но они никаких результатов не дали. Не было отмечено и фактов распространения антигерманских воззваний. Сведения относительно заговора, полученные от немецких осведомителей во время беседы с ними в помещении посольства, были неопределенными, путанными. Складывалось впечатление, что кто-то шантажирует германских дипломатов. Кроме того, сотрудники посольства не вполне доверяли руководителям ВЧК, не сообщали всех известных им фактов. Дзержинский не сомневался в существовании заговора, но полагал, что его участников следует искать среди монархистов, савинковцев, а также англо-французских агентов. «Недоверие ко мне со стороны дающих мне материал, – говорил он, – связывало мне руки» (т. 1, с. 254).
Драматизм положения заключался в том, что Дзержинский, впрочем, как и другие большевики, в то время даже и предположить не мог возможность покушения на Мирбаха со стороны левых эсеров – союзников по совместной советской работе.