Всичко започва на 22 септември 1872 г. когато Димитър Общи организира обир на турската поща в Арабаконак. Левски е против, но е подкрепен единствено от поп Кръстю Никифоров. Залавянето на участниците нанася тежък удар на революционната организация. Левски получава нареждане от БРЦК и Каравелов за вдигане на въстание, но отказва да го изпълни и решава да прибере архивите на ВРО от Ловеч и да се прехвърли в Румъния. На 27 декември 1872 г. бива заловен от турската полиция до Къкринското ханче (източно от Ловеч). При залавянето му Левски притежава редовно тескере за пътуване, дадено му от Малък Добри Койнов от ловешката махала Дръстене, но го гълта, за да го скрие от турците.
Предполага се, че причината за неговото залавяне е предателство от съмишленик. Спори се за името на предателя - Поп Кръстю (съучредителя на комитета в Ловеч) или Марин Поплуканов (председателя на комитета). През 1925 историкът Димитър Страшимиров публикува обширен труд, в който представя доказателства, че именно поп Кръстю става доносник на турските власти и дава сведения за местоположението на Левски.
Според други проучвания предателство спрямо Левски не е имало. До последно османците не знаят кого са заловили и Левски е откаран в Търново, за да бъде разпознат. Чак там става ясно кой е той. При Къкрина отиват едва няколко заптиета, а в случай, че са знаели кого залавят, подобна малочисленост не би била логична. Също така се доказа, че поп Кръстю не е имал точна информация за плановете на Левски.
Левски, който е охраняван само от 20 заптиета по време на пътя си от Търново до София, се е надявал напразно до последно, че ще бъде освободен от съмишленици.
Впоследствие е отведен в София, където е предаден на съд. Апостола изгражда защитата си на основите на правата на християните според Хатихумаюна, за да не издаде някого и организацията. Той подчертал няколко пъти, че е търсил законни пътища за изменение на живота в Империята. Левски се разграничава от дейността на Димитър Общи, за да избегне криминални обвинения. Очаквало се Великото везирство да освободи всички освен обирачите на пощата, защото политически процес не е в интерес на Турция и вреди на авторитета ѝ пред Европа. Комисията за процеса е: Али Саид паша, Шакир бей и Иванчо Хаджипенчович.
В инструкциите към съдиите е записано да се накажат строго само ръководителите. В състава на съда са включени и българите: х. Мано Стоянов и Пешо Тодоров като представители на българската община в града. Включени са още мюсюлмани и евреи. Смъртната присъда е издадена на 14 и е потвърдена на 21 януари 1873 г. Процесът завършва, а комисията е иззела функциите на съд, което е недопустимо по законите на самата империя. 60 подсъдими са осъдени на затвор и заточение и двама са обесени - Димитър Общи и Васил Левски. Присъдите са потвърдени от султана по целесъобразност. За да не се навреди на турската дипломация, не са извършвани по-мащабни разследвания и гонения.
В последните си мигове се изповядва пред архиерейския наместник на София - отец Тодор Митов. В изповедта си казва: "Каквото съм правил, в полза народу е" и помолил прошка от него и от Бога, а в молитвите си да бъде споменаван като йеродякон Игнатий, а също и българския народ.
Свещеникът поп Христо Стоилов разказва за последните мигове на апостола: "Дяконът се държа юнашки. Каза, че наистина той е първият, но че след него са хиляди. Палачът му наметна въжето и ритна столчето. Аз се просълзих и се обърнах към "Св. София", за да не видят турците, че плача, и си тръгнах".