Тем же вечером в десять часов последний гонец Петра вернулся из Кронштадта в Петергоф и принес хорошие новости, хотя теперь они были уже неверными: крепость оставалась на стороне императора. Во время этого шестичасового отсутствия посыльного ситуация в Петергофе начала ухудшаться. Свита Петра бесцельно гуляла вокруг дворца или расположилась на скамейках в парке, чтобы вздремнуть там. Гольштейнские солдаты, только что прибывшие из Ораниенбаума, полные сил, но совершенно безоружные, расположились для отражения атаки. Петр, которому сообщили, что Кронштадт на его стороне, решил отправиться на остров. Большая галера, стоявшая на якоре в отдалении от берега, подошла к пристани, и он поднялся на борт, взяв с собой многих офицеров из своей свиты. Он отказался оставить Екатерину Воронцову и настоял на том, чтобы вместе с ней отплыли шестнадцать перепуганных фрейлин.
Над заливом стояла серебристая и ясная белая ночь, и было видно почти так же хорошо, как днем. Дул попутный ветер, и примерно в час ночи заполненная людьми галера прибыла в порт Кронштадта. Подход в порт оказался закрыт «журавлем». Судно бросило якорь около крепостной стены. Петр перебрался в маленькую лодку и поплыл к крепости, чтобы отдать приказ открыть шлагбаум. Молодой офицер, дежуривший на крепостном валу, крикнул, что лодка должна развернуться, или он откроет огонь. Петр встал и откинул плащ, желая продемонстрировать свою форму и широкую голубую ленту ордена Святого Андрея. «Ты не знаешь, кто я? – крикнул он. – Я – твой император!»
«У нас больше нет императора, – последовал ответ. – Да здравствует императрица Екатерина II! Она наша императрица, и мы получили приказ никого не пускать за эти стены. Еще одно движение, и я открываю огонь!» Напуганный Петр поспешил назад к своей галере, забрался на борт и бросился в свою каюту на корме, где упал в объятия Екатерины Воронцовой. Миних взял командование на себя и распорядился следовать обратно на большую землю. В четыре утра галера достигла Ораниенбаума, который Петр считал более безопасным, чем Петергоф.
Во время высадки Петр узнал, что императрица во главе большого военного подразделения направляется к нему. Услышав об этом, Петр окончательно сдался. Он отпустил всех. В слезах он велел Гольтцу возвращаться в Санкт-Петербург, поскольку не мог больше защищать его. Он отпустил всех женщин, которые смогли уместиться в каретах, но Елизавета Воронцова отказалась покидать его. Петр лег на кушетку и не хотел ни с кем говорить. Чуть позже он встал, взял перо и бумагу и написал Екатерине письмо на французском, извиняясь за свое отношение к ней, обещая исправиться и предлагая разделить с ней трон. Он отдал это письмо вице-канцлеру князю Александру Голицыну и поручил доставить своей жене.