W proteście przeciwko takiemu traktowaniu wraz ze współosadzonymi działaczami PPS – Tadeuszem Wieniawą-Długoszowskim (który później wydał wspomnienia, w których opisał postać Dzierżyńskiego) i Aleksandrem Prystorem wziął udział w proteście przeciwko warunkom przytrzymywania więźniów politycznych.
Następnie przeniesiono do więzienia w Mceńsku, a w końcu, po ponownym osadzeniu i skazaniu na 6 lat katorgi, osadzono w więzieniu Butyrki w Moskwie. Według Richarda Pipesa, jedenastoletni pobyt w rosyjskich więzieniach i na katordze w istotny sposób wpłynął na jego późniejszą chęć zemsty na elitach reżimu cesarskiego i przyczyniły się do podłamania się jego kondycji psychicznej.
Działalność w rewolucji rosyjskiej