Через некоторое время, благодаря откровенным показаниям одного из случайно арестованных революционеров, выяснилось, что в Александровске «Народная воля» провела первое из череды неудавшихся покушений на царя. Под именем купца Черемисова скрывался один из главных вдохновителей и организаторов террора Андрей Желябов, роль его супруги играла Анна Якимова, рабочие тоже были свои — сочувствующие. В строительных материалах в Александровск, стоявший у железной дороги, террористы привезли динамит и под путями заложили мину. 18 ноября они предприняли попытку взорвать царский поезд, следовавший из Севастополя, — Желябов лично замкнул гальванической батареей концы проводников, идущих от заряда. Но мина не сработала.
Если об этом покушении власть узнала задним числом, то следующее, совершенное буквально на другой день, прогремело на: всю Россию. «Кожевенный завод» в Александровске был, как оказалось, не единственным предприятием народовольцев. Одновременно со строительными хлопотами купца Черемисова в Москве свое дело — лавку сыров — открыли супруги Сухоруковы (под их именами скрывались Софья Перовская и Лев Гартман); и находилась эта лавка в доме, расположенном у самой железной дороги все того же, южного направления. Из дома был произведен подкоп под железнодорожное полотно, подложена мина, и 19 ноября поезд, в котором, по расчетам террористов, должен был находиться царь, пошел под откос. Оказалось, что Александр следовал раньше, в подорванном же поезде ехала царская свита, из которой во время крушения никто серьезно не пострадал. Тем не менее, впечатление от этого дерзкого, оставшегося безнаказанным покушения (террористы и здесь, как и в Александровске, вовремя скрылись) было огромное.
После этого Александр получил передышку на несколько месяцев. 5 февраля 1880 года террористы произвели взрыв уже непосредственно в царской резиденции — Зимнем дворце. Александр, ожидавший прибытия знатного гостя, принца Гессенского, только что успел выйти ему навстречу, как зал, где членов императорского дома ожидал накрытый стол, был потрясен страшным грохотом, пол вздыбился и осел, вылетели оконные стекла… Взрыв произошел из подвального помещения и основной силой своей ударил все же не по приемному залу, а по находившемуся над ним караульному помещению — пострадали несшие караул солдаты Финляндского полка, среди них было несколько десятков убитых и раненых.
Расследование показало, что этот страшной силы взрыв подготовлен и произведен агентом «Народной воли» Степаном Халтуриным, который с сентября 1879 года работал во дворце столяром-краснодеревщиком и, понемножку принося туда динамит, складывал его в подвале, с тем чтобы, выбрав удобный момент, уничтожить Александра, а по возможности — и всю царскую семью. Арестовать Халтурина не удалось.