Летом 1879 года члены этой партии организовали ряд покушений на императора Александра II по пути его следования из Санкт-Петербурга в Ливадию. Одно из таких покушений произошло 19 ноября на Московско-Курской железной дороге: в этот день народовольцы заложили мину на третьей версте от станции. Но царь, опасаясь покушений, тщательно скрывал маршруты своих передвижений, и потому к вечеру 19 ноября в сторону Москвы проследовало целых два царских поезда. В 11 часов вечера при приближении второго поезда С. Г. Ширяев замкнул электрическую цепь, после чего раздался взрыв и произошло крушение поезда.
Но это был пустой состав, так как император проехал еще в первом поезде.
14 декабря 1879 года С. Г. Ширяева арестовали и передали военно-окружному суду вместе с другими членами ""Народной воли"". Суд над ними известен в истории как ""Процесс 16 народовольцев"", по которому С. Г. Ширяев, А. А. Квятковский, Я. Т. Тихонов, И. Ф. Окладский и А. К. Пресняков были приговорены к смертной казни. Некоторых из них разместили в камерах нижнего этажа Екатерининской куртины, к каждому был приставлен внутренний караул.
С. Г. Ширяев был посажен в камеру № 50 Алексеевского Равелина — в сырой, холодный каземат, больше похожий на погреб. Это сразу же подорвало здоровье арестанта, и уже на первом году заключения узник, изнуряемый развивающейся чахоткой, начал харкать кровью. Болезнь стала особенно быстро развиваться после того, как заключенных перестали выводить на прогулки, а окна и отдушники в их камерах заколотили.
18 августа 1881 года 24-летнего С. Г. Ширяева не стало. ""Вестник Народной Воли"" писал тогда о его смерти: ""Он умер в каком-то странном состоянии: был в страшном возбуждении, вскакивал на стол, как в горячечном бреду; говорил что-то такое несвязное, наконец громко закричал и упал мертвым"".
Семь лет в Трубецком бастионе томился в заключении Я. Т. Тихонов, после чего его отправили в Сибирь. Другой заключенный-народоволец, И. Ф. Окладский, стал предателем: он оставался в крепости в течение двух лет, перестукивался с узниками и выведывал у них нужные для следствия сведения.
Когда его выпустили, он стал секретным агентом полиции…
В воскресный день 1 марта 1881 года, во втором часу пополудни, на набережной Екатерининского канала напротив сада Михайловского дворца на Александра II было совершено очередное покушение. Бомбой второго метальщика, И. И. Гриневецкого, император был убит, и убийство его послужило сигналом для ликвидации партии ""Народная воля"".
