Жестких действий требовали и пришедшие от холопского бунта в неописуемый ужас дворяне, и просто здравый смысл. В результате этих противоречий репрессии в отношении повстанцев стали весьма непоследовательными.
Это отразилось и на судьбе самого Пугачева. В сентябре 1774 г. после череды поражений глава восстания остался с парой сотен казаков. Двух его дочерей схватили регулярные войска, и с Пугачевым осталась только его первая жена Софья и сын. Оставшиеся с ним воины умирать за своего вожака не захотели и почти все (кроме 32 человек) составили заговор и выдали Пугачева с семьей в обмен на прощение императрицы. Он сразу же попал в руки тех, против кого развязал социальную войну — дворян. А дворяне к Пугачеву милосердия никакого проявлять не собирались. Бунтовщик ведь покушался на ненавистное мятежникам крепостное право и всюду, где появлялся, велел «злодеев дворян всячески старатьца искоренять», рассылал призывы к «истреблению вредительных обществу дворян». Пугачев представлялся Петром III и именем «императора» казнил представителей благородного сословия. В результате, по неполным данным, повстанцы умертвили 2846 дворян (скорее всего, на несколько сотен больше), в том числе сотни женщин и детей. И убивали жестоко: почти всех повесили или забили насмерть, около 20% жертв были расстреляны, заколоты, обезглавлены или утоплены.
И как только Пугачев попал на допросы, на него оказали сильнейшее давление (императрица даже опасалась, что он не доживет до заслуженной казни). Самозванца сразу же предупредили, что если он не даст правдивых показаний, то к нему применят пытки, «какия только жестокость человеческая выдумать может». После начала мучений Пугачев дал вымышленные показания, оговорив людей, непричастных к бунту (следствие пыталось найти иностранных инициаторов восстания или связи с дворянской оппозицией). Но когда дело вышло на публичную стадию, Екатерина оказалась заступницей Пугачева и приказала, «при экзекуциях чтоб никакого мучительства отнюдь не было…». Государыня писала Вольтеру, что она даже могла бы и простить Пугачева, но вот законы империи не дают. И «мучительство» такому образу не соответствовало.
Публично она, сохраняя репутацию просвещенной и гуманной, максимально дистанцировалась и от суда, и от жестоких казней, хотя, конечно, все контролировала путем переписки с генерал-прокурором князем А. Вяземским, главой расследования. Суд в Москве (специальное судебное присутствие из дворян) приговорил Пугачева к жестокой смерти. С самой казнью Екатерина была согласна, но надо отдать ей должное — форма казни ее не устроила. Судьи решили колесовать и четвертовать самозванца. Четвертовали в России так: сначала отрубали руки и ноги, а потом голову. Вяземскому пришлось уговорить суд отказаться от колесования, взамен позволив сжечь в разных концах Москвы конечности бунтаря.
10 января 1775 г. на Болотной площади в Москве Пугачев был казнен. Перед этим его и других осужденных на смерть священник отлучил от церкви. Емельян взошел по лестнице, его положили на эшафот, и «по ошибке» палач отрубил ему сначала голову, и только потом конечности, показав их огромной толпе прежде головы. Один из судей громко отчитывал палача за эту оплошность. Голову самозванца насадили на железный шпиль. Казнили также 5 ближайших соратников Пугачева, еще часть подвергли кнуту, вырыванию ноздрей, клеймению, ссылке и каторге. Палачи работали на Болотной площади не один час, до самого вечера. Долгое время «ошибка» палача вызывала вопросы. Еще Пушкин, исследуя пугачевщину, предполагал, что палач получил «тайную команду сократить мучения преступников». В 1923 г. была опубликована переписка Екатерины и Вяземского, подтвердившая, что Вяземский по указанию императрицы втайне велел палачу сначала отрубить голову. Казус из советской историографии: крупный советский историк В. В. Мавродин писал о том, что решение сначала отсечь голову Екатерина приняла не из гуманизма, а «не желая создавать Пугачеву ореол мученика».
Кроме самого Пугачева и его близкого окружения, кара настигла множество рядовых повстанцев. Одних убили в ходе подавление восстания (так, главнокомандующий антипугачевских войск генерал Петр Панин рапортовал государыне, что только с 3 августа по 10 октября в сражениях убил 10 тыс. и пленил 9 тыс. человек), других — уже после. Тот же Панин приказал установить виселицы во всех селах, которые подозревали в помощи бунтовщикам. Только в Нижегородской губернии их установили 219 штук, и часть не просто построили, а использовали по назначению. Панин докладывал, что казнил 326 участников восстания. Чиновники на местах следовали его примеру. Повстанцев заключали в тюрьмы, били кнутом, пороли, избивали, отрубали им конечности. Всего за восстание арестовали 12 438 человек. Однако большую часть ожидало лишь недолгое пребывание в тюрьме и битье кнутом. От массового террора в их отношении отказались, посчитав их выступление стихийным, а наказание вожаков восстания достаточным для умиротворения. Уже 17 марта 1775 г. Екатерина объявила об амнистии всех повстанцев и приказала предать «все прошедшее вечному забвению и глубокому молчанию». Вскоре был восстановлен и запрет смертной казни.
А вот некоторых невиновных людей, не поднимавших руки на дворян и правительственные войска, неожиданно подвергли жестокому наказанию. Речь идет о семье Пугачева: его жене Софье (которую он оставил одну с детьми еще до восстания), трех детях (сын Трофим и совсем маленькие дочери Аграфена и Христина) и второй жене, казачке Устинье Кузнецовой. С Устиньей он успел пожить всего несколько дней, женившись в ходе восстания и сделав 17-летнюю красавицу своей «императрицей» (хотя формально его «женой», коли уж он «Петр III», была Екатерина II). Обе женщины Емельяна не любили: первая за то, что бросил и навлек беды на семью, вторая — потому что брак был заключен не по любви, фактически юную девушку к сомнительному союзу принудили. Несмотря на очевидную непричастность к бунту (суд признал их невиновными), обе жены и дети были отправлены в Кексгольм (нынешний Приозерск) и заключены в крепость. Как «опасным преступникам» им нельзя было покидать ее пределы, лишь внутри можно было перемещаться для работы. Почти тридцать лет они прожили там, пока Александр I, случайно заехав в Кексгольм в 1803 г., не сжалился и не позволил им жить вне крепости в самом городе. Вдобавок ко всему комендант крепости полковник Я. И. Гофман насиловал и принудил к сожительству дочь Пугачева Аграфену. Родившийся в результате сын умер через три месяца после рождения. Сама Аграфена умерла в Кексгольме в 1833 г. Там же скончались остальные — Софья (после 1803 г.) и Устинья (в 1808 г.), сын Пугачева Трофим (в 1819 г.) и дочь Христина (в 1826 г.).
Возникает вопрос: почему реальных повстанцев отпускали на волю после небольших наказаний, в то время как невинных женщин (в том числе совсем маленьких еще в 1775 г. дочерей Пугачева) Екатерина решила томить «в темнице сырой»? Судя по всему, Екатерина Вторая видела их заточение еще одним средством уничтожить память о Пугачеве. Как пишет историк Д. Александер, «Екатерина стремилась стереть это пятно со своего просвещенного правления».
Кроме заключения семьи Пугачева в Кексгольме, Екатерина приказала брату Пугачева Дементию, не участвовавшему в восстании, сменить фамилию — он стал Сычёвым. Дом Емельяна сожгли, а родную станицу «Петра III» Зимовейскую (в нынешней Волгоградской области) перенесли на 2 км южнее и назвали Потемкинской, в честь знаменитого фаворита императрицы. Реку Яик переименовал в Урал, восставших яицких казаков в уральских, их столицу — в Уральск. Но все это оказалось бесполезно: русское общество отлично помнило события 1773−1775 гг., оставалось расколотым и таило в себе зерна жестокой гражданской войны. Не получилось ни «вечного забвения» пугачевщины, ни «глубокого молчания», ни мира.