Однако царь счел этот приговор слишком мягким для Нечаева. Государь уже понимал, сколько взрывоопасной силы заключено в этом маленьком, тщедушном бунтаре; он видел в нем пороховую бочку, которую следовало хранить в наглухо запечатанном месте. Поэтому царь повелел упрятать Нечаева в суровый Алексеевский равелин Петропавловской крепости, где он должен был содержаться до конца своих дней. Здесь был когда-то заточен, а затем убит по воле Петра Великого его сын царевич Алексей.
Нечаев стал человеком без имени и фамилии. Он назывался: «арестант из камеры номер пять». Ему разрешалось читать, и ежедневно его выводили на прогулку в поросший травкой тюремный дворик. Когда он возвращался в камеру, его всякий раз приковывали к железной кровати. Каждую неделю царю отправляли донесения, в которых сообщали о том, как ведет себя заключенный. Вот, например, отчет от 23 февраля 1873 года: «Арестант из камеры номер пять Алексеевского равелина с 16 по 23 февраля вел себя тихо. Сейчас он читает „Военную газету“ за 1871 год; обычно находится в веселом расположении духа. Исключение составляет 19 февраля, первый день Поста. Когда ему подали постную пищу, он сказал: „Я не верю в Бога и не верю в пост. Поэтому дайте мне полную тарелку мяса и миску супа, и я буду доволен“. 21 февраля без конца ходил взад-вперед по камере, хватался руками за голову, все думал о чем-то и лег спать только в половине второго ночи».
Так проходили его дни в тесной камере, отделенной от всего мира толстыми тюремными стенами. Он без устали мерил шагами свое узилище, словно испытывал силы в бесконечном поединке с незримым врагом. Нечаев объявил, что собирается написать историю царизма, и требовал новые и новые книги для чтения. В каждой книге он оставлял свои послания товарищам по тюрьме — еле заметные на глаз шифровки, ведь после него книги переходили в другие камеры, к другим читателям тюремной библиотеки.
Его замысел оставался прежним. Он будет биться с царем до победного конца. Он будет использовать все средства, все лазейки — прошибать стены, расшатывать прутья тюремных решеток. Когда Бакунин узнал об аресте Нечаева, он заметил: «Внутренний голос мне подсказывает, что Нечаев, который теперь безвозвратно потерян, — а он и сам наверняка это понимает, — на сей раз сумеет призвать из глубин своего существа, хаотичного, изломанного, но никогда не низкого, все свое мужество и стойкость, чтобы погибнуть, как подобает герою».
Нечаев умер, как и предсказывал Бакунин. Не дрогнул, не сдался. Он написал письмо царю собственной кровью. Он вел странные переговоры с начальником тюрьмы, обещая тому изложить методы государственного правления в России, которые избавили бы страну от угрозы революции. Однажды к нему в камеру пожаловал генерал. Нечаев встретил его пощечиной, но его не наказали за это. Постепенно, час за часом, день за днем, месяц за месяцем он добился того, что склонил охрану на свою сторону. Он так лихо обработал охранников, что мог, сидя в камере, беспрепятственно связываться с «Народной волей», хорошо слаженной, ловко действующей террористической организацией, готовившей покушение на царя. Был даже такой момент, когда члены «Народной воли» всерьез подумывали, не бросить ли им все силы на освобождение из тюрьмы Нечаева, вместо того, чтобы убивать царя. Все эти планы живо обсуждались в переписке, осуществляемой с помощью охранников; Нечаев так же серьезно им ответил, что предпочел бы своему освобождению убийство царя. Он предложил сразу после совершения акта цареубийства издать тайный указ, якобы от имени Святейшего синода, который оповещал бы всех священников земли русской, что новый царь страдает «помутнением рассудка», и потому им следует тайно творить особую молитву. А для того чтобы «указ» стал немедленно известен всему русскому народу, Нечаев посоветовал закончить его таким предостережением: «Тайну сию не должно передавать кому бы то ни было».