Около 12.00 артиллерия большевиков открыла огонь по штабу отряда Попова прямой наводкой. Обстрел продолжался около 15–20 минут. Дзержинский испытал его на себе. «Вдруг раздался страшный грохот и треск, — рассказывал он в тот же день. — На нас посыпалась штукатурка с потолка и карнизов, разбились стекла, дверь отворилась и повисла. Мы вскочили. По нашему дому трахнул артиллерийский снаряд. Суматоха началась отчаянная. Все повскакали и кричали, ничего не соображая… Все метались, били рамы, выпрыгивали из окон. Я вышел в соседнюю комнату и подумал: „Надо сейчас уходить“. Мы вошли в комнату, где не было полстены; через эту пробоину мы выскочили на улицу, замешались в толпе и быстро скрылись, вскоре достигнув расположения наших войск».
«Вместо отступления началось настоящее бегство, — вспоминал Мстиславский, — прежде всего, исчез, никому ничего не сказав, со своими матросами Попов, затем, переодевшись в штатское платье и тоже никого не уведомив, исчез ЦК, оставив на произвол судьбы Д. А. Магеровского и еще некоторых партийных работников. Затем Магеровский уехал парламентером. Не дождавшись его возвращения, ушел весь отряд, вслед за которым, эвакуировав раненых, уехал на автомобиле Юрий Саблин; остальные разошлись по городу».
Во время боя в Трехсвятительском переулке латыши потеряли убитым одного, а отряд Попова — 14 человек. «Поповцы» пытались захватить на Курском вокзале эшелон, потерпели неудачу, двинулись «походным порядком» по Владимирскому шоссе, но вскоре их настигли правительственные части. Часть отряда сдалась, часть разбежалась. В этот день было арестовано 444 участника выступления. В 16.00 Совнарком объявил о том, что «восстание левых эсеров в Москве ликвидировано».
Седьмого июля Совнарком создал Особую следственную комиссию по делу о событиях 6 июля. Отдельная комиссия была организована по приказу Троцкого для расследования «поведения частей московского гарнизона».
Из большевиков под подозрением оказался Дзержинский. Лидия Фотиева, секретарь Ленина, видела, как Дзержинский сразу же после освобождения из плена появился в Кремле:
«Владимира Ильича не было в это время в Совнаркоме, и вместо него Дзержинского встретил Я. М. Свердлов. Они прохаживались по залу, и Феликс Эдмундович возбужденно рассказывал ему о происшедшем.
— Почему они меня не расстреляли? — вдруг воскликнул Феликс Эдмундович. — Жалко, что не расстреляли, это было бы полезно для революции.
Это не было позерством. Дзержинский понимал, что гибель его от рук убийц Мирбаха явилась бы лучшим доказательством непричастности Советской власти к убийству дипломатического представителя Германии, устранением повода для развязывания войны против Советской России».
Теперь же, в Следственной комиссии, ему приходилось доказывать еще и свою непричастность к связи с Блюмкиным и левыми эсерами. Уже 7 июля Ленин приказал расформировать Коллегию ВЧК. Очевидно, что он все-таки испытывал недоверие к этому ведомству. Ведь в событиях 6 июля так или иначе были замешаны многие чекисты, включая и правую руку Дзержинского — Александровича. Теперь предстояло выяснить все аспекты поведения и «железного Феликса», который совсем недавно фактически разделял позицию левых эсеров в отношении Брестского мира.
Дзержинский 7 июля, уходя в отставку с поста председателя ВЧК, в своем заявлении писал: «Ввиду того, что я являюсь, несомненно, одним из главных свидетелей по делу об убийстве германского посланника графа Мирбаха, я не считаю для себя возможным оставаться больше во Всероссийской Чрезвычайной Комиссии… в качестве ее председателя, равно как и вообще принимать какое-либо участие в Комиссии. Я прошу Совет народных комиссаров освободить меня от работы в Комиссии».
Как вспоминал Бонч-Бруевич, постановление об отставке Дзержинского было не только напечатано в газетах, но и «расклеено всюду по городу». И сделано это было демонстративно по «внешним» причинам. Вероятно, для того, чтобы немцы оценили этот поступок. 10 июля Дзержинского официально допросили в качестве свидетеля.
Временным главой ВЧК стал Петерс. Главной задачей, поставленной перед ним Лениным и Троцким, стала чистка ВЧК — прежде всего от левых эсеров. Ему было поручено «в недельный срок представить Совнаркому доклад о личном составе работников Чрезвычайной комиссии на предмет устранения всех тех ее членов, которые прямо или косвенно были прикосновенны к провокационно-азефовской деятельности члена партии „левых социалистов-революционеров“ Блюмкина».