Павел познакомился с Нечаевым именно в этот период. Через некоторое время Нечаев стал доверять Павлу настолько, что дал поручение переписать всех членов общества в единую книгу. Надо ли говорить, что Павел исполнил поручение со всем тщанием и даже больше, сделал второй экземпляр, который отнес в экспедицию. Свое место службы он посещал поздним вечером, неоднократно проверяясь, нет ли слежки? В подобных организациях на расправу скорые. Вскоре так и случилось. Нечаев отправился в Москву, желая посетить филиал своего общества. Один из членов, студент Иван Иванов, отказался подчиниться Нечаеву. Тогда Сергей с несколькими единомышленниками заманил студента в грот Петровской академии, где и зарезал 21 ноября 1869 года. Сообщников почти сразу схватили, но Нечаев успел выехать в Швейцарию. По тетрадке Павла все известные члены общества были арестованы и преданы суду. Все восемьдесят семь заговорщиков получили кто тюремный срок, а кто и каторгу. По запросу России правительство Швейцарии в 1872 году выдало Нелаева на родину. В 1873 году судом присяжных он был приговорен к двадцати годам каторжных работ на руднике.