23 kwietnia 1849 roku 123 członków organizacji zostało aresztowanych przez funkcjonariuszy carskiej tajnej policji i osadzonych w Twierdzy Pietropawłowskiej. Po wielomiesięcznym śledztwie, 13 listopada 1849 roku Komisja Sądu Wojskowego skazała Dostojewskiego i innych członków organizacji na karę śmierci. Surowość kary była rezultatem obaw cara Mikołaja I, który nie chciał w Rosji powtórki z tego, co Europie przyniósł rok 1848. Dlatego w zarodku tępił wszelkiego rodzaju ogniska, które mogły doprowadzić do obalenia obowiązującego porządku prawno-ustrojowego.
22 grudnia 1849 roku Dostojewski i pozostali skazani na śmierć członkowie konspiracyjnej organizacji stali na Placu Siemionowskim przed plutonem egzekucyjnym, gdy nadeszła wiadomość o nadzwyczajnym złagodzeniu kary. Kara śmierci została zamieniona na cztery lata katorgi.
W styczniu 1850 roku Dostojewski został osadzony w twierdzy w Omsku. W marcu 1854 roku po czterech latach katorżniczej pracy został zwolniony i wcielony w stopniu szeregowca do 7 Syberyjskiego Batalionu Liniowego w Semipałatyńsku, w którym służył przez sześć lat. Dzięki łasce cara przywrócono mu rodową godność szlachecką i awansowano do stopnia chorążego.