Итак, меня отвели в тюрьму, где я и пробыл примерно с неделю. Из деталей пребывания в тюрьме отмечу лишь, что мне там впервые пришлось познакомиться с вошью, что мне, привыкшему ежедневно мыться с ног до головы (хоть и холодной водой, и часто в очень неблагоприятных условиях), было особенно неприятно.
Моё дело разбиралось военным судом (да никаких гражданских властей деникинцы в Чернигове и не успели завести). Несколько раз меня вызывали к следователю. Это был офицер средних лет, чина его я не разглядел, во всяком случае не помню. В отличие от того, что происходило при моём аресте, следователь вёл себя со мной корректно и не позволял себе никаких оскорблений.
Я уже упоминал, что мои публичные лекции имели большой успех — и при этом в различных слоях населения. Были среди моих слушателей и такие, которые имели доступ к влиятельным в то время кругам. Нашлись люди, которые за меня хлопотали и они достигли важного результата: моё дело из военного суда передали в гражданский, а меня, до рассмотрения дела в гражданском суде, освободили из тюрьмы. Но до того, как деникинские гражданские власти успели прибыть, Чернигов был занят советскими войсками. Этим эпизод с моим арестом и закончился.
Наступил ноябрь 1919 г., я по-прежнему читал лекции, но уже не публичные, а в открывшемся тогда в Чернигове Педагогическом институте, лекции и по литературе, и по математике. Во время одной из таких математических лекций я почувствовал сильный озноб, с трудом дочитал лекцию до конца и с ещё большим трудом добрался пешком до дому. Я заболел сыпным тифом. Форма болезни у меня была тяжёлой, и я две недели был без сознания. Всего я в больнице пролежал шесть недель.
После моего выздоровления я почувствовал необыкновенный прилив бодрости и жизнерадостности. И тут я сразу и как-то внезапно принял решение вернуться к математике. Я вспомнил о прерванной аспирантуре в Московском университете и стал думать о возвращении в Москву. Но сначала я поехал в Новгород-Северск и прожил там в доме Лакидов всё лето 1920 г.
К началу осени 1920 г. я наконец вернулся из Новгород-Северска в Москву, где в полном смысле слова был встречен как возвратившийся «блудный сын». Особенно сердечно и тепло меня приняли В. В. Степанов и Д. Ф. Егоров. Тут же было решено, что я сразу же приступлю к последовательной сдаче магистрантских (аспирантских) экзаменов. Программы этих экзаменов составлялись мною при большом консультативном участии В. В. Степанова и утверждалась Н. Н. Лузиным, который продолжал быть моим официальным руководителем. Всю зиму 1920–1921 гг. я фактически жил в Смоленске у родителей, ежемесячно приезжая примерно на неделю в Москву, для сдачи очередного экзамена.