御史台勘狀奏上後，十月十五日奉御批：「見勘治蘇軾公事，應內外文武官曾與蘇軾交往，以文字譏訕政事者，該取會問驗看若干人，聞奏。」
但是，在此同一日，因太皇太后患病，肆赦天下的詔令也發表了，假如不問死罪，蘇軾至少已無生命之憂，大家鬆了一口氣。而中書省復奏：該案內收受蘇軾有譏諷文字，不申繳入司者，計有王鞏等二十九人；承受無譏諷文字者，計有章傳、蘇舜舉等四十七人。
十一月三十日結案，御史台具狀申奏，神宗派遣發運三司度支副使陳睦赴獄錄問。
杭州有王復秀才，世代業醫，家在候潮門外，大門前有兩棵檜木，枝葉繁茂，數百年的古樹，蘇軾在杭時，為王復賦此詩。群小於勘狀外後又搜獲得此，先於台獄裡，問過蘇軾：「蟄龍有無譏諷？」
軾回答得非常巧妙：「王安石詩：天下蒼生待霖雨，不知龍向此中蟠。此龍是也。」
獄吏就不敢往下再問。
這時候，李定、舒亶輩功敗垂成，非常著急，只有再想辦法激怒神宗，要把他搞到大逆不道的死罪，就不入赦免之列。於是就想用雙檜詩這條新證據，由右相王珪（禹玉）於進見皇上時，忽言：「蘇軾於陛下確有不臣之意。」
神宗改容道：「卿何以知之？」
王珪就舉出軾作雙檜詩內，有「根到九泉無曲處，此心惟有蟄龍知」句為證，對曰：「陛下飛龍在天，軾以為不知己，而求知於地下之蟄龍，非不臣而何？」
神宗道：「詩人之詞，安可如此論。彼自詠檜，何預朕事。」
章惇在旁，介面疏解道：「龍者，非獨人君，人臣俱可以言龍也。」
神宗也說：「自古稱龍者多矣，如荀氏八龍，孔明卧龍，豈人君也。」
王珪語塞，退朝後，章惇詰問王珪道：「相公乃欲覆人家族嗎？」
珪曰：「這是舒亶說的。」
章惇氣憤得大嚷道：「舒亶的口水也可以吃的嗎！」
即此之故，蘇軾非常感激章惇，後在黃州致章子厚書，有曰：「一旦有患難，無復相哀者，子厚平居遺我藥石。及困急，又有以救恤之，真與世俗異矣。」即是指此。
王珪，字禹玉，四川華陽人，一向盤踞在翰林院里，受知於英宗，掌內外製者十五年，為詩文好用金玉錦繡字樣，時人譏之為「至寶丹」 ，而他自以為文章獨步天下，不料後起的蘇軾，文名掩蓋了他的光彩，非常嫉視，一定不能讓他出頭。
政治上，他只是一個庸俗的官僚，只要高官厚祿。王安石勢盛時，他就竭力逢迎他，傳說有這樣一個笑話：
一日，珪與安石同侍朝，有一隻大虱子從安石的襦頭上，爬到須上去了，皇上看到，笑了一笑，安石並不知道。
退朝後，王珪指以告安石，安石命侍從來捉它，珪說：「不可輕去，輒獻一言，以頌虱之功。」
「如何？」安石問，珪應聲曰：「屢游相須，曾經御覽。」
現在，安石退休了，他所推薦自代的吳充卻事事要與他為異，所以依附王安石的這一輩喪家之犬，就群歸王相國之門，他也利用他們，增進自己的政治地位，原是非常自然的情勢。
詔派陳睦複審，錄問無異，罪名是以文字謗訕朝政及中外臣僚，該處徒刑二年，案在大赦期中，應蒙恩赦。
這個結論，使李定、舒亶等大為著慌，於是李定再進言道：
軾起於草野，垢賤之餘，朝廷待以郎官、館職，不為不厚。所宜忠信正直，思所以報上之恩。而乃怨未顯用，肆意縱言，譏諷時政。自熙寧以來，陛下所造法度，悉以為非。古之議令者，猶有死而無赦。況軾所著文字，訕上惑眾，豈徒議令之比？軾之奸慝，今已具服，不屏之遠方則亂俗，再使之從政則壞法。乞特行廢絕，以釋天下之惑。
御史舒亶則已跡近瘋狂，不但認為牽連入案的王詵、王鞏都罪不容誅，甚至因收受譏諷文字，不申入司的張方平、司馬光、范鎮等也都該殺頭，其言曰：
駙馬都尉王詵，收受軾譏諷朝政文字及遺軾錢物，並與王鞏往還，漏泄禁中語。竊以軾之怨望，詆訕君父，蓋雖行路，猶所諱聞。而詵恬聞軾言，不以上報，既乃陰通貨賂，密與燕遊。至若鞏者，向連逆黨，已坐廢停（定國曾被牽入趙世居謀叛案，被追兩官勒停）。詵於此時，同罣論議，而不自省懼，尚相關通。按詵受國厚恩，列在近戚，而朋比匪人，志趣如此，原情議罪，實不容誅，乞不以赦論。
又言：
收受軾譏諷朝政文字人，除王詵、王鞏、李清臣外，張方平而下凡二十二人，如盛僑、周邠輩，固無足論。乃若方平、司馬光、范鎮、錢藻、陳襄、曾鞏、孫覺、李常、劉攽、劉摯等，蓋皆略能誦說先王之言，辱在公卿士大夫之列，而陛下所當以君臣之義望之者，所懷如此，顧可置而不誅乎？
神宗不失為一個頗有理性的人主，對於舒亶這番狂言，極抱反感，置之不理。不過，他自來聽多了毀謗蘇軾的話，心中不能無疑，但他相信凡人做了錯事，心裡總有愧疚，不免恐懼，這種內心的罪惡感，亦必將有焦躁不安、言行失常的形跡流露於外，若能一切坦然，即是問心無愧之人。他又想，一個喜歡謗訕他人的人，身陷獄中，必多怨言，所以到了這件案獄必須決定處分時，神宗就秘密派遣一個小黃門去獄中察看蘇軾的動靜。
這件事太戲劇化了，不容易使人相信，但《春渚紀聞》的作者何薳是根據他的父親何去非親耳聞於蘇軾的記述，而去非又是宋代傑出的兵學家，是蘇軾談兵的好朋友，去非撰《備論》一書，也由蘇軾具狀進呈朝廷，這父子二人都不是編造故事的人，似乎可以信有其事。
據何去非說，元祐中蘇軾出知杭州，邀去非與劉景文（景文也是武官）同游西湖，親聆蘇軾對景文道：「某今日餘生，皆裕陵（神宗）之賜。」景文問其故，軾續言道：「某被逮系御史獄，審理畢，案已奏上。這一晚上，夜鼓打後，某方就寢，忽見一人排闥而入，投篋於地，就席地枕篋而卧，到了四更時分，某熟睡中，被人搖醒，他連聲道：『賀喜學士，賀喜學士！』我轉側間，問是怎麼，他說：『安心熟寢就好。』此人即匆匆挈篋而出。後來我才知道，獄案結奏後，舒亶這幫人還在皇上面前竭力攻訐，非欲置之死地不可，而皇上卻並無深罪之意，秘密派遣一個小黃門來，察看某起居情狀，適某熟睡，鼻息如雷，他就以所見馳報皇上，皇上顧謂左右道：『朕知蘇軾胸中無事者。』」
於是，神宗就自禁中特遣馮宗道赴御史台覆按本案，歸報後，即行定讞。所為處分是：
一、蘇軾責授檢校尚書、水部員外郎充黃州團練副使，本州安置，不得簽書公事。令御史台差人轉押前去。
二、絳州團練使、駙馬都尉王詵，追兩官，勒停（勒令停職）。
三、著作佐郎、簽書應天府判官蘇轍，監筠州鹽酒稅務。
四、正字王鞏監賓州鹽酒務，令開封府差人押出京城，督促赴任。
五、收受有譏諷文字而不申繳官司者，二十二人，各罰銅有差（宋制，犯罪官員可納銅贖罪）：計張方平、李清臣各罰銅三十斤；司馬光、范鎮、錢藻、陳襄、劉攽、李常、孫覺、曾鞏、王汾、劉摯、黃庭堅、戚秉道、吳琯、盛僑、王安上、周邠、杜子方、顏復、陳珪、錢世雄，各罰銅二十斤。
六、收受無譏諷文字者，不罪。
蘇軾於八月十八日入獄，至十二月二十九日出獄，歷時四個月又十二日。
據南宋詩人周必大說：元豐己未東坡所供詩案，南宋時已經有印本行世，題為《烏台詩案》。原供真跡，在靖康之變時台吏隨駕攜至揚州，張全真時為御史中丞，南渡後，取而藏之於家。
全真死，其子乞張丞相德遠撰寫墓誌，割其半贈與德遠為潤筆。全真家餘存的一半，周必大曾借來觀看，全部都是蘇軾親筆所寫，凡有塗改，皆一一畫押於下，而每頁紙幅上端，都蓋有御史台的大印，是正式的公文檔卷。
歷時千年，此一檔卷真跡，當然早已泯滅，即印本的《烏台詩案》，亦不易得見 ，而施（元之）注蘇詩，逐一繫於詩下注中，可以尋繹，但是宋人喜歡穿鑿附會，其間雜說甚多，不見得都是真實。
不過，此案本身，原是基於曲解和羅織，故入人罪，所以如何取證，如何判斷等，也就並不重要了。
元祐時，蘇軾為避謗乞外，狀奏平生，溯述此事的前因後果，則非常鮮明平實，引以為結。
……昔先帝召臣上殿，訪問古今，敕臣今後遇事即言。其後臣屢議事，未蒙施行，乃復作為詩文，寓物托諷，庶幾流傳上達，感悟聖意。而李定、舒亶、何正臣三人，因此言臣誹謗，然猶有近似者，以諷諫為誹謗也。
臣得罪下獄，定等選差悍吏皇甫遵（遵通僎）如捕寇賊。即與妻子訣別，留書與弟轍，處置後事，自期必死。過揚子江，便欲自投江中，而吏卒監守不果。到獄即欲