Никаких удобств членам царской фамилии не предоставляли. Их содержали в здании Напольной школы. После условий, к которым они привыкли с детства, узникам было нелегко привыкнуть к спартанской обстановке. В шести комнатах, ставших для них тюрьмой, было только самое необходимое: железные кровати с жесткими матрасами, несколько простых столов и стульев. Поначалу узникам делали небольшие поблажки. Например, в первый месяц ссылки им было позволено посещать церковные богослужения. Для этих людей, сознающих, что они находятся на волосок от гибели, богослужение было единственной отдушиной. Но уже 21 июня по указанию Уралоблсовета был введен «особый режим содержания». Для великих князей и княжны это означало полную изоляцию от окружающего мира. Посещение церкви было запрещено под предлогом того, что члены семьи последнего русского императора могут там сговориться с сообщниками и совершить побег. Скорее всего, революционеры не располагали никакими сведениями, которые дали бы им повод заподозрить подготовку побега. Однако в ночь с 12-го на 13 июня уже состоялось убийство великого князя Михаила, замаскированное под попытку побега. И это стало поводом для ухудшения условий содержания остальных Романовых. Им было строго запрещено выходить за пределы школьной ограды. Продовольственный паек сократили, часть вещей и почти все деньги отобрали. Если раньше они, по крайней мере, могли на свои деньги купить что-то в магазине, теперь их лишили и этой возможности. Уже было понятно, что ожидает их впереди. Однако и княгиня, и князья держались с достоинством. Они часто и подолгу молились и просили Господа укрепить их дух в этот нелегкий час.

Имена тюремщиков родственников императора сегодня прекрасно известны. Это были председатель Алапаевского совета депутатов, бывший волостной старшина Г. Абрамов, военный комиссар С. Павлов, председатель делового совета А. Смольников, председатель алапаевской ЧК Н. Говырин, секретарь совета депутатов Д. Перминов, а также чекисты М. Останин и П. Зырянов. Кроме них, в Напольную школу часто заходил алапаевский комиссар юстиции Ефим Соловьев. Его интерес был исключительно материальным. Именно этот человек после введения особого режима конфисковал деньги, драгоценности и вещи заключенных.

Когда летом 1918 года началось наступление белой армии из Сибири на запад, положение заключенных (школа теперь мало чем отличалась от тюрьмы) стало просто невыносимым. Они понимали, что в случае малейшей опасности побега или освобождения их белогвардейцами их ожидает смерть. День 17 июля начался тревожно. Вместо красноармейцев членов семьи Романовых охраняли теперь незнакомые люди — позже стало известно, что охрану было решено заменить «партийцами». Вероятно, уже тогда готовилась операция по уничтожению узников Алапаевска. Настораживало и то, что у них отобрали те немногие вещи, которые еще оставались.

Вечером в школе раздался телефонный звонок. А. Смольников объявил, что узников срочно должны перевести из Алапаевска в Верхне-Синячихинский завод. На сборы отводилось совсем немного времени — ночью предстояло отправиться в путь. То, что выезжать собрались ночью, можно было объяснить соображениями секретности — бои гремели совсем неподалеку. Глубокой ночью подводы, на которых разместились члены императорской семьи, выехали из Алапаевска в сопровождении небольшого отряда. В него входили алапаевские комиссары Григорий Абрамов, Алексей Смольников, Николай Говырин, Владимир Спиридонов, Иван Абрамов, Михаил Гасников, Василий Рябов, Петр Зырянов и Михаил Останин. Трое приехали из Верхней Синячихи: Евгений Середкин, Иван Черепанов, Петр Кайгородов.

Кроме того, с узниками поехали Егор Сычев и красноармеец Иван Маслов. Большинство участников операции занимали немаленькие посты. Непроверенных бойцов решили не брать.

До Верхне— Синячихинского завода подводы не доехали. Они остановились на развилке Верхотурскош тракта и дороги, ведущей на завод. Именно там убийцы решили покончить со своими пленными. Считается, что великий князь Сергей Михайлович попытался оказать убийцам сопротивление. Едва ли он рассчитывал на успех — слишком неравными были силы. Скорее, им двигала ярость обреченного человека, которому уже нечего терять. Он был единственным, кого большевики застрелили. На остальных даже не стали тратить патроны. Их били по голове обухом топора, а потом сбрасывали в провал заброшенной Нижне— Селимской шахты. Опасаясь, что кто-то из них может выжить, шахту забросали гранатами, а вход в нее замаскировали: прикрыли жердями и бревнами и присыпали землей.

Но так как отвечать за убийство царской семьи не желал никто, то палачи решили инсценировать бегство великих князей. Был третий час ночи, когда во дворе Напольной школы раздались выстрелы и послышались взрывы гранат. Имитация была совершенно бездарной, никто не озаботился даже как следует ее спланировать. Как только началась стрельба, подняли по тревоге красноармейский отряд Кучникова. Возле школы отряд рассыпался в цепь, но стрельба внезапно прекратилась. Красноармейцы полчаса лежали, вглядываясь в темноту, однако никаких следов врага не заметили. Тогда решили войти в здание. На крыльце встретили комиссара Смольникова, который объявил о побеге великих князей. Версия выглядела довольно странно: Смольников утверждал, что их «белогвардейцы увезли на аэроплане». Если вспомнить, что дело происходило ночью и в черте города, такой вариант побега покажется невероятным. Аэроплан должен был бесшумно сесть неподалеку от школы, в полной темноте (сооружение подобия посадочной полосы с минимальным освещением привлекло бы внимание). После этого нужно было освободить семерых узников, проводить их к аэроплану и взлететь (опять-таки в полной темноте!). Но Смольникова не беспокоило правдоподобие версии. Он громко матерился и говорил, что им всем попадет от Уральского областного совета за то, что не сумели уберечь узников. В Екатеринбург была отправлена срочная телеграмма: «18 июля утром 2 часа банда неизвестных вооруженных людей напала на Напольную школу, где помещались великие князья. Во время перестрелки один бандит убит и видимо есть раненые. Князьям с прислугой удалось бежать в неизвестном направлении. Когда прибыл отряд красноармейцев бандиты бежали по направлению к лесу. Задержать не удалось Розыски продолжаются. Алапаевский Исполком. Абрамов Перминов Останин».

После имитации побега началась имитация расследования и попыток отыскать людей, чьи обезображенные взрывом тела лежали на дне заброшенной шахты. На следующее утро весь город был оклеен объявлениями о побеге узников. Затем эта ложь перекочевала в газеты. 26 июля 1918 года в № 145 газеты с длинным названием «Известия Пермского Губернского Исполнительного Комитета Советов Рабочих, Крестьянских и Армейских депутатов» появилась короткая заметка о побеге князей. В ней сообщалась та же информация, что и в телеграмме. Новым было разве что упоминание жертв «с обеих сторон»…

Настоящее расследование этого преступления началось позже, осенью, когда в Алапаевск вошли части белогвардейцев. Командовал ими полковник Смолин. Прибыв в город, где членов царской семьи в последний раз видели живыми, Смолин распорядился начать следствие, поручив розыск убитых старшему милиционеру Т. Малышикову. Очень скоро тот нашел первых свидетелей, которые рассказали, что в ночь с 17-го на 18 июля видели на дороге, ведущей к Верхне-Синячихинскому заводу, целый «поезд» подвод. Малышиков понял, что тела следует искать в одной из окрестных шахт. 7 октября при исследовании шахты была найдена фуражка, принадлежавшая при жизни одному из князей. 9—11 октября тела всех погибших Романовых были подняты на поверхность. Позже их захоронили в склепе Свято-Троицкого собора.

Останки Елизаветы Федоровны со временем были вывезены в Иерусалим и захоронены в Гефсиманском саду. В 1982 году Русская зарубежная церковь канонизировала великую княгиню Елизавету и сестру Варвару, а через десять лет то же самое сделала и Русская православная церковь. С тех пор они почитаются в числе других российских новомучеников.