天下不满新法的人大有人在，苏轼这一句牢骚也不是太大的罪名。为了置苏轼于死地，一张有预谋的罗网悄悄展开了。
御史李定、何正臣、舒亶等人弹劾苏轼“玩弄朝廷，讥嘲国家大事”，还专门举出了苏轼的《杭州纪事诗》作为证据。为了罗织更大的罪名，这些人更是处心积虑地从苏轼的其他诗文中找出个别句子，断章取义地给予定罪。如苏轼自责的“读书万卷不读律，致君尧舜知无术”一句，本来是说自己没有把法律一类的书读通，所以无法帮助皇帝成为像尧、舜那样的圣人，却被说成是讽刺皇帝没能以法律教导、监督官吏；而苏轼歌咏桧树的两句“根到九泉无曲处，世间惟有蜇龙知”，则被指称为影射皇帝。“皇上如飞龙在天，苏轼却要向九泉之下寻蜇龙，不臣之心，莫过于此”！
如此一来，苏轼的罪名就大了，已经到了罪大恶极的地步，非死不可了。
尽管想要苏轼死的人很多，宋神宗也对苏轼非常恼火，但他还是不愿意下杀手，只同意逮捕苏轼，而且特意要求在进京途中，不得将苏轼关入监狱过夜。
同年七月，御史台派遣皇甫遵前去逮捕苏轼。苏轼密友王诜得知消息后，紧急派人告知苏辙，苏辙立即派人送信给兄长。苏轼得知消息后，立即告假在家。皇甫遵到后，苏轼心中恐惧，甚至不敢出来与皇甫遵见面。后来经皇甫遵反复解释，并非前来捉拿，苏轼才勉强出来相见。
在进京的路上，苏轼听说罪名重大，不知道此行会有什么样的命运，因此数次想跳水自杀，只是担心自己一死，会牵连到弟弟苏辙，这才没有下定决心。苏轼走后，他妻子王闰之为了避祸，将苏轼诗文手稿全部烧毁，苏轼的作品因此而湮没不少。苏轼后来在给文彦博的信中说起这事：“州郡望风，遣吏发卒，围船搜取，老幼几怖死。既去，妇女恚骂曰：是好着书，书成何所得，而怖我如此？悉取烧之。比事定，重复寻理，十亡其七八矣。”（《黄州上文潞公书》）
到京城后，苏轼被正式逮捕下狱，交御史台审讯。与苏轼关系密切的亲友，如司马光、范镇、张方平、王诜、苏辙、黄庭坚，甚至已经去世的欧阳修等二十九位大臣名士，均受到了牵连，这就是历史上著名的“乌台诗案”。
苏轼下狱后，其长子苏迈（第一任妻子王弗所生）每天都去监狱给他送饭。在等待最后朝廷判决的时候，由于父子不能见面，二人便暗中约定：苏迈平时只送蔬菜和肉食；如果得到判决死刑的坏消息，就改送鱼，好让苏轼早有心理准备。凑巧的是，有一天苏迈刚好有事，不能去给父亲送饭，就委托一个朋友代劳。朋友十分热心，特意给苏轼准备了一条鱼。结果苏轼一见鱼就大惊失色，以为朝廷已经判决自己死刑，便写了两首绝命诗，托人带给弟弟苏辙。两首诗为：
圣主如天万物春，小臣愚暗自忘身。
百年未满先偿债，十口无归更累人。
是处青山可埋骨，他年夜雨独伤神。
与君世世为兄弟，更结来生未了因。
柏台霜气夜凄凄，风动琅珰月向低。
梦绕云山心似鹿，魂飞汤火命如鸡。
眼中犀角真君子，身后牛衣愧老妻。
百岁神游定何处，桐乡知葬浙江西。
苏辙看到哥哥的绝命诗后，也大吃一惊，立即痛哭流涕地给宋神宗上书，要求用自己的官爵为其兄赎罪。其实此时朝廷还没有判决苏轼死刑，不过是代苏迈送饭的朋友并不知道“鱼与死刑”的约定。不过，此时宋神宗正为如何处置苏轼而犹豫不决，宋太祖曾有誓约，除叛逆谋反罪外，一概不杀大臣。而朝廷中也有很多人爱惜苏轼才华，为苏轼求情。就连赋闲在家的王安石听说此事后，也紧急上书劝说宋神宗：“安有圣世而杀才士乎？”重病在床的曹太后已经奄奄一息，听说苏轼的事后，抱病责备宋神宗。这些台前幕后的人，对挽救苏轼的命运起了决定的作用。宋神宗遂下令对苏轼从轻发落，贬其为黄州（今湖北省黄冈）团练副使，但不准擅离该地区，并无权签署公文，相当于待遇好点的囚徒。
