В 1863 году в Секретном доме находился один из соратников Чернышевского — сотрудник журнала «Современник» Н. В. Шелгунов, известный писатель-публицист.
60―70-е годы в истории России были отмечены широким распространением революционных народнических идей. Народники не отвергали факта появления капитализма в России, но считали его для России явлением случайным и отрицали неизбежность капиталистического пути развития. Народники в крестьянской общине видели ячейку будущего социалистического общества. Основной революционной силой в России они считали крестьянство, а крестьянскую революцию — переворотом, ведущим к социализму.
В Петропавловской крепости в 1851―1854 годах находился один из идеологов народничества М. А. Бакунин, известный своими анархистскими, бунтарскими взглядами.
В 1871 году в крепость был заключен другой идеолог народничества — П. Н. Ткачев, яркий, талантливый публицист, подчеркивавший в своих работах особую роль интеллигенции в революционном движении.
В 1874―1878 годах в тюрьме Трубецкого бастиона содержалась большая группа народников, участников «хождения в народ»: Д. М. Рогачев, С. Ф. Ковалик, Н. А. Чарушин, П. А. Кропоткин и другие. Они вели пропаганду и среди рабочих Петербурга, считая их наиболее восприимчивыми к социалистическим идеям, и готовили рабочих для пропагандистской работы в крестьянской среде.
В конце 1876 года в Петербурге возникла народническая организация «Земля и воля». В крепости находились землевольцы М. А. Натансон, А. Ф. Михайлов, В. Ф. Трощанский и другие.
В 1879 году в результате раскола «Земли и воли» возникла новая тайная организация народников — «Народная воля» (в нее входили М. Ф. Фроленко, В. Н. Фигнер, С. Л. Перовская, А. И. Желябов, А. Д. Михайлов и другие).
Приняв название «Народная воля», новая организация, по словам В. Н. Фигнер, считала себя выразительницей воли народа и объявляла беспощадную войну самодержавному правительству.
«Война, — говорилось 1 января 1880 года в „Народной воле“ (печатном органе организации), — начата не на жизнь, а на смерть… Из этой ожесточенной схватки нет другого исхода: либо правительство сломит движение, либо революционеры низвергнут правительство».
В программе «Народной воли» обстановка в России характеризовалась как полное экономическое и политическое рабство народа. Над ним стоят эксплуататорские силы, создаваемые и защищаемые государством. Народовольцы считали, что государство является единственным притеснителем народа, и поэтому, чтобы осуществить волю народа (его право на землю, на общинное и местное самоуправление, на власть, на свободу совести и слова), надо произвести политический переворот, уничтожить самодержавное государство и передать власть народу.
Программа «Народной воли» определяла роль партии в этой борьбе. Партия должна была взять на себя почин революционного переворота. Программа не исключала возможности народной революции, указывала на необходимость связи с массами.
В стремлении «привлечь к своей организации всех недовольных и направить эту организацию на решительную борьбу с самодержавием» В. И. Ленин видел «великую историческую заслугу» народовольцев.
Заговору или народной революции должна была предшествовать пропаганда социалистических идеалов партии и агитация за их претворение в жизнь.
Одним из средств борьбы был террор. Но народовольцы никогда не выдвигали его на первое место. Они считали его оборонительной, агитационной и революционно-воспитательной мерой. Однако на практике террор стал главным орудием борьбы партии и постепенно занял все силы, отвлекая народовольцев от работы в массах. Это объяснялось тем, что теория, на которую опиралась «Народная воля», как отмечал В. И. Ленин, «в сущности была вовсе не революционной теорией». Народовольцы «…не умели или не могли неразрывно связать своего движения с классовой борьбой внутри развивающегося капиталистического общества».
В начале 80-х годов состоялось несколько судебных процессов над членами «Народной воли», осуществившей 1 марта 1881 года казнь Александра II. Это «процесс 16-ти» в 1880 году, «процесс первомартовцев» в 1881 году, «процесс 20-ти» в 1882 году, «процесс 17-ти» в 1883 году, «процесс 14-ти» в 1884 году. На этих процессах слушались дела 73 народовольцев. Многие из них были заключены в тюрьму Трубецкого бастиона и Секретный дом Алексеевского равелина. Царский суд вынес 26 смертных приговоров. 10 из них были приведены в исполнение (казнили А. А. Квятковского, А. К. Преснякова, А. И. Желябова, С. Л. Перовскую, Н. И. Кибальчича, Т. М. Михайлова, Н. И. Рысакова, Н. Е. Суханова, Н. М. Рогачева, А. П. Штромберга). Остальным смертная казнь была заменена каторгой.