Суд по обвинению в вымогательстве закончился оправданием Катилины, но само привлечение к суду не позволило ему добиваться консульской должности на 64 г. Его такая же попытка в 64 г. тоже потерпела неудачу — консулами избрали Цицерона и Гая Антония Гибриду.
Тогда-то Катилина и вступил на путь насильственных действий. Его политическая программа имела в виду ограничение власти сената, кассацию долгов, предоставление земли городскому плебсу. Он имел успех среди низших слоев населения, разорившихся ветеранов Суллы и обедневших нобилей. Идеологически движение Катилины оправдывалось и тем обстоятельством, что в начале 63 г. был отвергнут предусматривавший широкую раздачу земли городским низам земельный закон Публия Сервилия Рулла, действительным автором которого, по-видимому, был Цезарь.
В Фезулах (Этрурия) центурион Гай Манлий (или Маллий) собирал вооруженные силы. Положение обострилось летом 63 г. Слухи о предполагающемся поджоге Рима и о готовящейся резне усилились. В ночь с 21 на 22 октября Марк Красс, Марк Марцелл и Метелл Сципион передали Цицерону полученные ими анонимные письма, где содержались советы уехать из Рима, чтобы спастись от смерти. Цицерон располагал сведениями от подкупленного им Квинта Курия, разорившегося сенатора, участника заговора. На спешно созванном заседании сената Квинт Аррий доложил о военных приготовлениях Манлия в Этрурии; это дополнило сведения Цицерона о назначенном на 27 октября восстании в Этрурии и об убийствах в Риме, намеченных на 28 октября. Впоследствии Публий Корнелий Лентул, один из руководителей заговора, остававшийся в Риме после отъезда Катилины, отложил выступления в Риме и перенес их на 17 декабря, на Сатурналии, праздник, сопровождавшийся разгулом и весельем. 21 и 22 октября сенат облек консулов чрезвычайными полномочиями (senatus consultum ultimum — см. примеч. 137) и объявил Манлия государственным преступником (hostis publicus); было также решено привлечь Катилину к суду по обвинению в насильственных действиях (de vi publica) на основании Плавциева закона.
Катилина предложил ряду лиц взять его на поруки у себя в доме (custodia libera), но встретил отказ. В ночь с 6 на 7 ноября в доме у Марка Порция Леки состоялось тайное совещание, на котором были даны окончательные распоряжения об убийстве Цицерона и видных сенаторов и поджоге Рима в двенадцати участках. Покушение на жизнь Цицерона сорвалось, так как его успели предупредить.
8 ноября Цицерон созвал сенат в храме Юпитера Статора и произнес свою первую обвинительную речь против Катилины, где он, не имея прямых улик, предложил ему покинуть столицу. Сенат не принял оправданий Катилины, и тот ночью выехал в Этрурию, в лагерь Манлия. 9 ноября Цицерон в речи на форуме (вторая речь против Катилины) сообщил народу о происшедших событиях и выступил против сообщников Катилины, остававшихся в Риме. 15 ноября Катилина и его приверженцы в Этрурии были объявлены государственными преступниками. Военные действия против Катилины сенат поручил консулу Гаю Антонию и претору Квинту Метеллу Целеру. Прямые улики против заговорщиков были добыты в ночь со 2 на 3 декабря, при аресте послов галльского племени аллоброгов, послы везли с собой собственноручные письма заговорщиков к Катилине. Рано утром 3 декабря консул арестовал Корнелия Лентула, Цетега, Габиния и Статилия. 3 декабря Цицерон доложил сенату о полученных им уликах; заговорщики, приведенные в сенат, признали подлинность своих писем и печатей; Лентул сложил с себя претуру; Цицерон был провозглашен «отцом отечества», и от его имени было назначено благодарственное молебствие богам. 3 декабря под вечер Цицерон произнес еще одну речь на форуме (третья речь против Катилины). 4 декабря сенат объявил заговорщиков государственными преступниками.
5 декабря сенат собрался в храме Согласия для суда над заговорщиками, хотя он и не обладал судебной властью. Избранный на следующий год консул Децим Юний Силан предложил осудить мятежников на смертную казнь. Десигнованный претор Гай Юлий Цезарь высказался за пожизненное тюремное заключение и за конфискацию их имущества. Его предложение и колебания среди сенаторов побудили Цицерона выступить против предложения Цезаря и поддержать требование о смертной казни (четвертая речь против Катилины). Речь Марка Порция Катона склонила сенат к решению о немедленной смертной казни, которая и была совершена 5 декабря вечером в подземелье Мамертинской тюрьмы.