苏轼此时却不敢出来，于是和与通判商量，通判说道：“事已至此，无可奈何，需出见之。”苏轼一听，就准备出去。祖无颇连忙提示道：“衣服，衣服。”意思是要他换官服。苏轼却说道：“既有罪，不可穿朝服。”祖无颇说道：“未知罪名，应当穿朝服相见”。于是苏轼穿上官衣官靴，面见钦差皇甫遵。
苏轼首先说道：“苏轼自来疏于口舌笔墨，着恼朝廷甚多，今日必是赐死。死固不敢辞，乞归与家人诀别。”皇甫遵淡然道：“不至于此。”命士兵打开公文一看，是份普通公文，不过是以苏轼以诗文讪谤朝廷，传唤进京，并要苏轼立即启程。
太守官衙的人都吓得手足无措，个个躲躲藏藏。苏轼途经扬州江面和太湖时，想跳水自杀。因不知道要判什么罪，并且怕他的案子会牵连好多朋友。等再一想，真跳了水，又会给弟弟招致麻烦。家里烧了他大部分与友人的通信和手稿，家人到了安徽宿县，御史台派人搜查他们的行李，找苏轼的诗，书信和别的文件。
苏轼很快被正式提讯，他先报上年龄，世系，籍贯，科举考中的年月，再叙历任的官职和有他推荐为官的人。他说，自为官始，他有两次记过记录。一次是任凤翔通判时，因与上官不和而未出席秋季官方仪典，被罚红铜八斤。另一次是在杭州任内，因小吏挪用了官钱，他没有报呈，被罚红铜八斤。此外，别无不良记录。
苏轼承认游杭州附近村庄所作《山村五绝》里“赢得儿童语音好，一年强半在城中”确实是讽刺青苗法的，“岂是闻韶解忘味，迩来三月食无盐”也是讽刺盐法的。除此之外，其余文字均与时事无关。
御史台问他《八月十五日看潮》里“东海若知明主意，应教斥卤变桑田”两句的用意，他说是讽刺朝廷水利之难成。御史中丞李定向赵顼报告案情进展，说苏轼面对弹劾全都承认了。赵顼大怒，怀疑苏轼要么是受刑不过，要么是有更大的秘密要隐藏。于是问李定可曾用刑。李定说苏轼名高当时，辞能惑众为避人言，不敢用刑。赵顼命御史台严加审查，一定要查出所有人。
到了九月，御史台已从四面八方抄获了苏轼寄赠他人的大量诗词。有一百多首在审问时呈阅，有三十九人受到牵连，其中官位较高的是司马光。王安石罢相次年，苏轼寄赠司马光一首《独乐园》：“先生独何事，四方望陶冶，儿童诵君实，走卒知司马。抚掌笑先生，年来效喑哑。”为司马光重登相位大造舆论。
御史台说这诗讽刺新法，苏轼供认不讳：“此诗云四海苍生望司马光执政，陶冶天下，以讥讽见任执政不得其人。又言儿童走卒，皆知其姓字，终当进用。”他又说司马光却喑哑不言，想依前上奏攻击新法。御史台找到了痛斥“新进”的《和韵答黄庭坚二首》，抨击“生事”的《汤村开运河，雨中督役》诗。前者是与黄庭坚唱和的，后者寄赠好友王诜。
《和韵》诗是：“嘉谷卧风雨，莨莠等我场。阵前漫方丈，玉食惨无光。”苏轼解释说，前四句以讥今之小人轻君子，如莨莠之夺嘉谷也，后面意言君子小人各自有时，如夏月蚊虻纵横，至秋自息。说黄庭坚如“蟠桃”，进用必迟；自比“苦李”，以无用全生。又取《诗》说：“忧心悄悄，愠于群小。”都是讥讽当今进用之人为小人。苏轼用“悄悄”、“愠”等词暗藏“群小”之意。要不是作者解释，还没多少人知其中奥妙。
《汤村》诗：“居官不任事，萧散羡长卿。胡不归去来，留滞愧渊明。盐事星火急，谁能恤农耕？薨薨晓鼓动，万指罗沟坑。天雨助官政，泫然淋衣缨。人如鸭与猪，投泥相溅惊。下马荒堤上，四顾但湖泓。线路不容足，又与牛羊争。归田虽贱辱，岂失泥中行？寄语故山友，慎毋厌藜羹。”苏轼也供认自己确有对盐官在汤村一带开运盐河的不满。
这些赠黄庭坚、王诜等人的诗文，一时成为轰动朝野的新闻，舒亶等人趁机痛打落水狗，请求副相王珪检举苏轼的《王复秀才所居双桧》诗。这首诗是：“凛然相对敢相欺，直干凌空未要奇。根到九泉无曲处，世间惟有蛰龙知。”王珪认为：“陛下飞龙在天，轼以为不知己，而求之地下之蛰龙，非不臣而何？”赵顼冷静地答道：“诗人之词，怎可如此论？彼自咏桧，何预朕事？”
苏轼任密州太守期间作的《后杞菊赋》的序言里，曾提到吃杞菊的苦种籽。御史认为他是在直接讽刺百姓的贫穷，尤指朝廷对官吏薪俸的微薄。“生而盲者不识日”是讽刺科举考生的浅陋无知，讽刺考生不通儒学，只知道王安石在《三经新义》里对经书的注释。苏轼对大部分指控，都坦白承认在诗中批评了新政。
苏轼也提到“虎难摩”是为政贪婪的象征。给李常的诗里，他说在密州“洒涕循城拾弃孩”，见到男尸、女尸、婴尸饿死在路边，当时确是“为郡鲜欢”。在给孙觉的诗里，有一行说二人相约不谈政治，是真在一次宴席上的约定，谁谈政治就罚酒一杯。给曾巩的诗里说他厌恶那些“聒耳如蜩蝉”的小政客。给张方平的诗里把朝廷比作“荒林蜩蚻乱”，又说自己“遂欲掩两耳”。给范镇的诗里，他直言“小人”，给周邠的诗里把当权者暗比作“夜枭”。
好友刘恕罢官出京时，苏轼写了两首诗给他：“敢向清时怨不容，直嗟吾道与君东，坐谈足使淮南惧，归向方知冀北空，独鹤不须惊夜旦，群鸟未可辨雌雄。”和“仁义大捷径，诗书一旅亭。相夸绶若若，犹诵麦青青。腐鼠何老吓，高鸿本自冥。颠狂不用唤，酒尽渐须醒。”
前一首最后一句取自诗经“俱曰予圣，谁识乌之雌雄”，意思是说朝廷上只有一群乌鸦，好坏难辨。后一首表达自己对小人的争权争位不屑一顾。这些无疑激怒了朝廷的大臣。
苏轼写《狱中寄子由》说“梦绕云山心似鹿，魂飞汤火命如鸡”，无比凄惨。审讯者常对他通宵审问。巨大精神压力下，苏轼写下了“与君世世为兄弟，再结来生未了因”的悲惨诗句。
苏轼下狱后未卜生死，一日数惊。在等待最后判决的时候，其子苏迈每天去监狱给他送饭。由于父子不能见面，所以暗中约好了：平时只送蔬菜和肉食，如果有死刑判决的坏消息，就改送鱼，以便早做准备。一日，苏迈因银钱用尽，需出京去借，便将为苏轼送饭一事委托远亲代劳，却忘记告诉远亲暗中约定之事。偏巧那个远亲那天送饭时，给苏轼送去了一条熏鱼。苏轼一见大惊，以为自己凶多吉少，便以极度悲伤之心，为苏辙写下诀别诗两首。
当时很多人为苏轼求情，宰相吴充直言道：“陛下以尧舜为法，薄魏武固宜，然魏武猜忌如此，犹能容祢衡，陛下不能容一苏轼何也？”已罢相退居金陵的王安石上书说道：“安有圣世而杀才士乎？”
王安礼也从旁入谏道：“自古以来，宽仁大度的主子，不以言语加罪人。苏轼具有文才，自以为爵禄可以站着不动，都能到来。现在他碌碌如此，不无怨望，所以托为讽咏，写了一些牢骚话。一旦被加罪，恐怕后世会说陛下不能容才！”赵顼说道：“朕也不想深究，但他已经激起众怒。恐怕你为苏轼辩护，别人会想害你。你不要多言，朕自有主张。”
太皇太后曹氏得知，也对赵顼道：“苏轼兄弟，初入制科的时候，仁宗皇帝曾经欣慰地说道，我替子孙得了两个宰相。现在我听说苏轼已被逮捕下狱，难道是被仇人中伤吗？且文人咏诗，本是常情，如果罗织成罪，也不是人君应有的慎狱怜才做法，应熟祥察为是。”赵顼听了，总算唯唯受教。
属于苏轼口中的新进章惇，也积极地营救苏轼，并不惜与宰相王珪翻脸。赵顼最终下令对苏轼从轻发落，苏轼终免一死，被贬谪为检校尚书水部员外郎、黄州团练副使。
因苏轼受到牵连的人中，三个人的处罚较重。驸马王诜因泄露机密给苏轼，又时常与他交往。调查时，他不及时交出苏轼的诗文，且因对待公主不礼貌，宠妾压妻，于是被削除一切官爵。其次是王巩被御史附带处置，发配西北。第三个是苏辙，他曾奏请朝廷赦免兄长，自己愿意纳还一切官位为兄长赎罪。由于家庭连带关系，遭受降职处分，调到高安，任筠州酒监。
张方平与其他大官都罚红铜三十斤，司马光和范镇及苏轼的十八个别的朋友，各罚红铜二十斤。那些平时与苏轼互相诗文唱和，引为知己的保守派大臣们，在苏轼入狱时，没有一个给他求情。反而是那些被苏轼称之为“奸邪”、“小人”、“新进”的那些变法派大臣，纷纷上书为苏轼求情。