В ночь с 19 на 20 декабря 1910 года на квартире Д. П. Боголепова было арестовано собрание актива Московской партийной организации: Н. Н. Яковлев, B. Н. Яковлева, П. С. Степанова, А. П. Смирнов, А. И. Виноградов и другие. «При задержании этих лиц, — сообщала охранка, — был обнаружен один экземпляр рукописной прокламации, приготовленной для печатания и касающейся будущих событий 9 января, призывающей к борьбе с правительством». Среди арестованных был «студент Московского университета, привлеченный к формальному дознанию и освобожденный под залог Николай Иванович Бухарин, партийный псевдоним „Николай“, кличка наружного наблюдения „Сладкий“». В департамент полиции полетела победная реляция: «У Бухарина обнаружено: а) рукопись, касающаяся вопроса о страховании рабочих и содержащая в себе критику соответствующего правительственного законопроекта; б) один экземпляр № 4 „Дневника Социал-Демократа“; в) переписка конспиративно-партийного содержания; г) 25 отдельных брошюр тенденциозного и частью запрещенного подбора».[37]
14 февраля 1911 года Заварзин информировал департамент полиции: «После задержания активно преступных студентов Александра Виноградова, Николая Бухарина и оставившего университет Николая Яковлева в первых же числах января месяца текущего года были отмечены попытки „студенческой фракции“ завязать новые сношения с руководителями местных социал-демократических организаций и представителями партии в отдельных фабрично-заводских предприятиях и предложение услуг в деле пропаганды и реорганизации не функционирующих в настоящее время городских партийных районов и учреждений».[38] Таким образом, вместо одних арестованных большевиков появлялись новые, и нелегальная партийная работа продолжалась.
Чтобы провокатор Малиновский не был заподозрен в связях с охранкой, в ходе очередных налетов на партийные организации Москвы его для вида обыскивали и арестовывали 14 мая, 14 ноября, 30 ноября 1910 года, 13 апреля 1911 года.
Бухарина после ареста поместили сначала в Сущевскую, а затем в Бутырскую каторжную тюрьму. Здесь уже находились большевики А. С. Бубнов, С. С. Захаров, позже в их камере появился и В. В. Оболенский. Впоследствии Захаров вспоминал: «В камере Бухарин изрисовал стены портретами Карла Маркса; надзиратель ругался, стирал со стены рисунки, а на другой день Бухарин снова рисовал и потешался над злобой надзирателя».[39]
После шестимесячного пребывания в тюрьме «студент Московского университета Н. И. Бухарин 23 июня 1911 года доставлен московскими стражниками в г. Архангельск и сдан в канцелярию местного губернатора».