Квачков был задержан 23 декабря 2010 года оперативниками ФСБ у себя в квартире. Позже суд санкционировал его арест. В ходе расследования была назначена психиатрическая экспертиза, установившая, что он здоров и вменяем. Вину в инкриминируемых преступлениях он не признает. На одном из заседаний суда он сказал, что его движение "Народное ополчение" не ставило своей целью подготовку мятежа в России. В то же время он доказывал в суде "право на восстание".
Ранее Квачков был дважды оправдан присяжными Мособлсуда по делу о покушении на бывшего главу РАО "ЕЭС России" Анатолия Чубайса. По данным следствия, замышляя мятеж, бывший полковник ГРУ привлек к своей деятельности ряд лиц, в том числе Киселева, давал им поручения. В частности, он поручил найти в Москве людей для организации вооруженного мятежа. Они проходили военную подготовку на полигоне в Мякинино. На этом настаивал в своих выступлениях на суде прокурор Александр Ремизов. По его утверждению, аналогичную деятельность Квачков вел в Санкт-Петербурге и Самаре.
Из материалов, оглашенных прокурором, известно, что в 2010 году Киселев в Петербурге подобрал группу из десяти человек и приобрел оружие. 10 июля того же года он проинструктировал их и назвал дату начала мятежа. В это время, с апреля по июль, он вел подготовку к мятежу и определил город Ковров во Владимирской области для проведения своей акции. По словам гособвинителя, "Квачков собирался небольшими группами захватить здания МВД, ФСБ, МЧС Коврова, а также оружие и боеприпасы, однако довести задуманное до конца не смог по не зависящим от него причинам".
Конечная цель мятежников, согласно материалам дела, захват и смена власти в Москве. Одним из основных доказательств в деле стала запись беседы нескольких сторонников Квачкова, когда они разрабатывали план вылазки в Ковров, разведки, распределения средств и человеческих ресурсов.
Адвокат отставного полковника Алексей Першин заявил, что доказательств подготовки Квачковым вооруженного мятежа нет. Защита намерена подавать жалобу в Европейский суд по правам человека о том, что при рассмотрении дела против его подзащитного была нарушена статья Конвенции, предусматривающей право человека на справедливое судебное разбирательство.
