В последующий период деятельность ОПГ Бурбона принимает такой размах, что к разработке банды подключается КГБ СССР. Оперативно-розыскными мероприятиями были установлены нелегальные квартиры и дачи, где жили члены ОПГ, более 90 автомобилей, которыми они пользовались, выявлены склады оружия и наркотиков. Несмотря на то что документирование преступлений было не завершено, руководство МВД и КГБ принимает решение об аресте Ермолаева-Бурбона и членов его банды. 14 мая 1984 г. силами МУРа и спецподразделений КГБ был произведен арест Ермолаева и 120 его сообщников. Ермолаев и другие руководители ОПГ были помещены в следственный изолятор Бутырской тюрьмы и содержались под усиленной охраной. Во время следствия воры в законе, также находившиеся в это время в Бутырке, возвели Ермолаева-Бурбона в ранг Вора, тем самым еще больше укрепив его авторитет в преступном мире.
Во время суда сообщниками Ермолаева, оставшимися на свободе, была предпринята беспрецедентная по дерзости попытка освободить его. Нападением на конвой, по агентурным данным, руководил молодой член химкинской ОПГ Гусаков по кличке Гусак. Попытка оказалась неудачной. В перестрелке был убит начальник конвоя, Гусаку и его сообщникам удалось скрыться.
Вследствие давления на свидетелей и физического устранения четверых из них доказательная база обвинения была разрушена, из 32 эпизодов уголовного дела в судебном заседании был бесспорно подтвержден только один (вымогательство под угрозой оружия). Ермолаев был признан виновным и приговорен к 14 годам лишения свободы в ИТК строгого режима.
6 марта 1985 г. он прибыл этапом в Магадан, но уже 30 июня за злостные нарушения внутрилагерного распорядка этапируется в зону тюремного режима СТ-2 г. Тулуна Иркутской области, где и остается до конца заключения.
За время пребывания в СТ-2 Ермолаев-Бурбон 58 раз нарушал режим, 35 раз водворялся в штрафной изолятор, на 2 месяца переводился в помещение камерного типа. Несмотря на это, администрация СТ-2 в 1990 г. в ответ на запрос секретариата Верховного Совета РСФСР характеризует его вставшим на путь исправления, осознавшим свою вину и раскаявшимся в своих преступлениях. Рассмотрев прошение Ермолаева о смягчении наказания, заместитель председателя Верховного Суда РФ К. ходатайствует о снижении срока Ермолаеву. В конце 1991 г., пробыв в заключении 7 лет вместо 14, он возвращается в Москву. Агентурные источники сообщают, что главную роль в досрочном освобождении Бурбона сыграл один из самых крупных уголовных авторитетов Москвы, вор в законе Иванов по кличке Кореец. Он задействовал очень крупные суммы из московского «общака» для взяток, однако документированных подтверждений этого получить не удалось.