Побег должен был состояться 5 августа 1730 года из местности вблизи Мангейма. Собственно говоря, безумная затея была с самого начала обречена на провал, ибо шпионы короля доложили ему об этом плане еще за несколько дней до приведения его в исполнение. Фридрих был арестован и под конвоем доставлен в Берлин. Одному из его друзей-сообщников, лейтенанту фон Кейту, удалось сбежать в Нидерландскую республику, а оттуда в Англию, второй же, лейтенант фон Катте, был арестован в Берлине. Досталось и принцессе Вильгельмине, посвященной в планы беглецов. Отец так ударил ее кулаком в лицо, что девушка без чувств упала на пол; к тому же король намеревался избить ее ногами, и лишь королева вместе с остальными детьми помешали ему осуществить свой ужасный замысел.
Фридрих предстал в Берлине перед штабом во главе с фельдмаршалом фон Грумбковым и был подвергнут допросу на основании перечня из 185 вопросов, подготовленных лично королем. Характер этих вопросов явственно указывал на то, что самым вероятным исходом процесса будет смертная казнь. Далее принца поместили в одиночное заключение в камере тюрьмы в Кюстрине, где единственным источником света была узкая щель под потолком.
Тем временем разъяренный Фридрих-Вильгельм вершил натуральный самосуд. По приговору трибунала было публично казнено чучело лейтенанта фон Кейта. Дочь пастора, единственным прегрешением которой являлось совместное музицирование с Фридрихом, была публично высечена в четырех кварталах города и пожизненно заключена в тюрьму Шпандау. Правда, через какое-то время ее выпустили, но после такого потрясения девушка явно тронулась умом. Тайная библиотека Фридриха была продана, а наставник Дюан сослан в Мемель (ныне Клайпеда) на границе с Польшей, что в Пруссии считалось «местами отдаленными».
Чудовищная участь постигла лейтенанта фон Катте. Трибунал приговорил его к пожизненному заключению, но Фридрих-Вильгельм оспорил это судебное решение и вынес смертный приговор. Не помогли высокие связи семьи фон Катте, прошение о помиловании его деда-фельдмаршала. Король был убежден в сексуальной связи между своим сыном и лейтенантом, так что, по его мнению, фон Катте следовало бы разорвать на клочки раскаленными щипцами, но, по его монаршей милости, это было заменено обезглавливанием. 6 ноября 1730 года фон Катте был казнен, и Фридриха заставили смотреть на это жуткое зрелище. Впечатлительный юноша упал без сознания на руки своего тюремного надзирателя. Трудно сказать, действительно ли Фридрих-Вильгельм собирался казнить сына, но, по некоторым сведениям из дипломатической среды, лишь призыв к милосердию со стороны императора Священной Римской империи германской нации Карла VI Габсбурга заставил прусского короля изменить свое решение. 9 ноября Фридриху было объявлено, что он будет помилован при условии, что даст королю клятву в безусловном повиновении «как слуга, подданный и сын». Иного выхода не было – Фридрих повиновался.