Измайлов оставил своих спутников в приемной, а сам отправился к Петру и через несколько минут появился с подписанным актом отречения от престола. Получив его, Орлов и Голицын немедленно отправились в Петергоф, а через некоторое время из Ораниенбаума покатила карета с Петром III, Елизаветой Воронцовой, Гудовичем и Измайловым. Как только экипаж пересек границу парка, его окружил усиленный конвой из гусар и конногвардейцев.
В первом часу дня Петра и его спутников доставили в Петергоф. Выйдя из кареты, бывший император сам отдал шпагу дежурному офицеру, а потом, потрясенный случившимся, лишился речи и упал в обморок. Спустя некоторое время его навестил Н. И. Панин, которого бывший император просил не разлучать его с фавориткой. Это был последний эпизод самого продолжительного в истории России дворцового переворота.
После того как свергнутый Петр III оказался под надежной охраной, встал вопрос, что с ним делать дальше. В середине 1762 года в России помимо царствующей государыни оказались сразу два свергнутых императора, представлявших равновеликую опасность для Екатерины II. Если Иоанн Антонович с грудного возраста содержался в строгом заточении и от него тщательно скрывали его происхождение, а также права на престол, то другой свергнутый император полгода царствовал и знал прелести порядков, при которых любой его каприз мгновенно и безоговорочно исполнялся. Императрица хорошо знала неуравновешенный характер своего бывшего супруга и учитывала возможность непредсказуемых действий с его стороны, способных вызвать потрясение трона. Между двумя узниками существовало еще одно важное различие: выражаясь языком того времени, Иоанн Антонович не располагал «партией», то есть группой своих сторонников из числа родственников, облагодетельствованных вельмож или недовольных новым правлением. Влиятельных родственников у Петра III тоже не было, если не считать ненавидимого в России его голштинского дяди Георга, но лихие головы, способные, подобно Мировичу, пойти на риск ради свергнутого императора, могли объявиться в любой момент.
В этих условиях существовали три возможных варианта дальнейшей судьбы Петра Федоровича. Первый: отпустить его на родину, в столь милую его сердцу Голштинию. Чтобы отклонить такую возможность, не надо было обладать предусмотрительностью Екатерины: свергнутого императора в таком случае почти Наверняка превратили бы в марионетку, за которой стояли давние противники России – Пруссия, Швеция, Османская империя и т. п. Второй вариант – физическое уничтожение Петра – представлялся самым простым и верным способом решить проблему трех императоров в России. Но эта акция не могла осуществиться без благословения императрицы и почти наверняка нанесла бы непоправимый ущерб репутации Екатерины, и без того подмоченной переворотом. Наконец, вариант третий: держать свергнутого императора в заточении подобно Иоанну Антоновичу, только в более комфортных условиях.
Местом заточения Петра III был избран Шлиссельбург. Уже в первый день переворота, 28 июня, туда отправили генерал-майора