Правительница воспользовалась подобными настроениями, чтобы положить конец хованщине. Действовала она коварно и расчетливо. В начале сентября царевна вместе с обоими царями покинула столицу. Это сразу же поставило «надворную пехоту» в невыгодное положение. Почувствовав себя вдали от стрелецких слобод в безопасности, Софья осмелела. Она исподволь стала собирать силы для «очищения… царствующего нашего града Москвы» от мятежников, живущих «во всяком безстрашном самоволстве». Одновременно готовился удар и по Хованскому, оставленному на время отсутствия царей управлять столицей.
В середине сентября якобы для встречи посланца украинского гетмана Самойловича правительница вызвала из Москвы в Троицу Ивана Андреевича с сыном Андреем. Схваченные порознь на Московской дороге, они были обезоружены и привезены в село Вознесенское близ монастыря. Суд был скорый, с загодя заготовленным приговором из семнадцати пунктов. Хованские оказались повинны во множестве преступлений, включая такие «великие и страшные дела… чево не только говорить, и мыслить страшно» (это был намек на династические планы Хованских, связанные с желанием «Московским царством овладеть»). Словом, обвинений для смертного приговора оказалось с избытком. Не мешкая, на площади близ Путевого дворца Хованским снесли головы. Произошло это 17 сентября, в именины Софьи. Так царевна отпраздновала свое двадцатипятилетие, получив самый дорогой «подарок» — головы Хованских.
Гибель Хованских вызвала растерянность среди стрельцов. В страхе перед наказанием они раскрыли арсеналы и втащили на стены пушки — приготовились к осаде. Софья в ответ стала собирать дворянское ополчение. Роли переменились. Стрельцы из спасителей царства превратились в бунтовщиков. Теперь уже не они, а правительство прибегло к языку ультиматума. От «надворной пехоты» потребовали разоружения и полного подчинения, после чего «вины их им будут отданы». Стрельцы капитулировали. В декабре правительница с царями вернулась в Москву. Была перевернута последняя страница в затянувшейся истории с воцарением Петра и его брата Ивана.
Победа была закреплена назначениями, отдавшими власть в руки царевны и ее сторонников. Правой рукой правительницы стал князь Василий Васильевич Голицын. Выдвинулся он еще при царе Федоре Алексеевиче с репутацией западника и реформатора. Самого Голицына нельзя было отнести к ярым сторонникам Милославских. Напротив, с И. М. Милославским у него были натянутые отношения, тогда как с могущественным боярским кланом Долгоруких — родственные и дружественные. Но Софья перетянула боярина на свою сторону. Голицын получил в свое ведение Посольский приказ, став, по определению иноземцев, канцлером — главою правительства. Им же принадлежат восторженные отзывы о князе: умен, образован, речист.