בלילה, החליט מנשה ברונשטיין לחזור לביתו; הוא חשש מהתעללות במשפחתו. בחסות החשיכה חדר לזיכרון ונכנס לביתו דרך החלון האחורי. הוא העמיד פני חולה, וגם הוא נאסר.
יצחק הלפרין, שבו לא חשדו הטורקים בשלב זה, חזר בשעות הבוקר המוקדמות לבית אהרנסון ושוחח עם שרה. היא הורתה לו לחזור ולמסור ללישנסקי כיכר לחם והנחיה לברוח. הוא חזר ללישנסקי ללא הפרעה, הודיע לו על כך וחזר למושבה.
בבוקר המחרת חודשו העינויים. אביו וחותנו של ראובן שוורץ הולקו ברחובה הראשי של זכרון יעקב. ראובן שוורץ הסגיר עצמו לאחר ששמע על כך מפי מסתירו.
התאבדותה של שרה אהרנסון.
באמצע היום השני לעינויים הועברו העצורים לבית משפחת ריבקינר, ששימש לפני כן כמשרד וספרייה עבור אהרן אהרנסון.
הפעם עונתה גם שרה אהרנסון. העינויים כללו הצלפות, מכות, צביטות במלקחיים, הנחת ביצים רותחות תחת בית השחי ובין הברכיים ועוד. בין עינוי לעינוי היו קושרים את שרה לידית הדלת, כדי שלא תוכל לנוח בישיבה על הרצפה. היא הייתה נאנחת וצועקת מכאב על מכותיה ומקללת את הטורקים ביידיש, ערבית וצרפתית, אך לא גילתה דבר על שאר אנשי ניל"י ולקחה על עצמה את האחריות לכל פעולות הריגול.
כשהציעו לה הטורקים מים לשתייה, סירבה לקבל מידם. רבקה לישנסקי, אשתו של יוסף, נכחה במקום עם שני ילדיה. היא אמרה לטוביה, בנה הקטן, שיגיש את המים בעצמו לשרה, והיא קיבלה אותם מידו.
שלושה ימים נמשכו העינויים. במהלך שלושת הימים הוכנסו רבים מעצורי זיכרון לבית ריבקינר ועונו שם. בסופם של שלושת הימים הוחלט להעביר את העצורים לנצרת. במשך פרק זמן זה, הצליחה שרה אהרנסון לכתוב מכתב (כנראה בבית השימוש) להעביר אותו לידיו של דוד שטרנברג. במכתב השאירה הוראות לדוד שטרנברג מה לעשות בכסף שקיבל, וקראה לנקמה.
גם ראובן שוורץ הצליח להגניב החוצה פתקה, בה ביקש כי שם ילדו (שברית המילה שלו הייתה אז) יהיה עשהאל.
ב-5 באוקטובר 1917, בטרם היציאה לנצרת, ביקשה שרה ללכת לביתה, להתקלח ולהחליף בגדים. הטורקים הסכימו. שרה הובלה לביתה זקופה וגאה, והותירה רושם רב על רואיה. מפקד משטרה טורקי שצפה בה, אמר לאחר מכן ש"החל להאמין במלכות ישראל" כיוון ש"שרה פסעה כמו מלכה". בביתה נכנסה לחדר האמבטיה, הפעילה את ברז המים וירתה לתוך פיה מאקדחה. החיילים הטורקים ששמרו על הבית הזעיקו רופא לקול הירי. הרופא שבא היה ד"ר הלל יפה. את הנעשה תיאר ביומנו: "את שרה מצאתי מוטלת בלי הכרה על הרצפה בחדר הרחצה, ולידה מוטל אקדח קטן... הכרתה שבה אליה לאחר זריקה... היא התחננה והתיפחה: 'בשם אלוהים! גמור נא עם כל זה! אני מבקשת ממך להמיתני!... לא אוכל לחיות ולסבול, לא אוכל...". שרה אהרנסון שותקה מן הירי, אך לא מתה. ארבעה ימים גססה, ובבוקר ה-9 באוקטובר נפטרה. כבקשה אחרונה ביקשה שאביה ישוחרר - אך הטורקים לא כיבדו בקשה זו. את גופתה עטפו ברשתות הגנה מפני יתושים (לא נמצא בד מתאים בשלב זה של המלחמה).
בכלא בנצרת.
מזכרון יעקב הועברו תשעה עצורים לבית כלא בנצרת ב-5 באוקטובר. יחד עמם נלקחו עוד 15 אנשים מזכרון יעקב, שאותם איימו הטורקים להעניש אם לא יוסגר לישנסקי. כמו כן, בוצע גל מעצרים נוסף ברחבי הארץ, ואנשי ניל"י (וגם אנשים שנחשבו בטעות לאנשי ניל"י) נוספים הושלכו לבית כלא זה. חסן בק חקר ועינה את העצורים, בניסיון לגלות כמה שיותר פרטים על ניל"י ועל מיקומו הנוכחי של לישנסקי - שכמובן, לא היה ידוע לאיש מן הנחקרים באותה שעה.
ראובן שוורץ נחשב בעיני הטורקים לבכיר ברשת. הוא עונה מדי לילה, עד ה-23 באוקטובר. על פי עדות אחד האסירים, ב-23 באוקטובר העירו החיילים הטורקים את האסירים, וראובן שוורץ היה תלוי על משקוף החלון בחדר. ייתכן שאיבד עצמו לדעת, אך אפשר גם שמת בתוך העינויים, ותלייתו בוימה. הוא נקבר בבית הקברות של עפולה, ועצמותיו הועברו משם מאוחר יותר (ב-1925) לזכרון יעקב.
אפרים אהרנסון (האב) בן ה-68 עונה עד כדי גסיסה, ושוחרר. הוא אושפז בבית חולים ואחר כך השתחרר לביתו.
המרדף אחר לישנסקי.
בינתיים הפעילו הטורקים לחץ כבד גם על כלל תושבי זכרון יעקב, לגלות את מקום מחבואו של יוסף לישנסקי. מושל האזור הטורקי נאם לפני כלל התושבים ואיים עליהם בטבח והרס המושבה. נערך גם טקס בבית הכנסת, בו הוציאו את ספרי התורה מארון הקודש, הדליקו נרות ונשבעו בנוכחות קהל רב להסגיר את יוסף לישנסקי לכשיוודע היכן הוא.
לישנסקי נמלט כשברשותו אקדח ו-80 לירות זהב. זמן מה הסתתר ביערות שליד זכרון יעקב. לאחר מכן הגיע לכרכור, והסתתר שם עד ה-2 באוקטובר. נוכחותו במקום יצרה חששות ותחושת אי נוחות בקרב חברי קבוצת כרכור.
ב-2 באוקטובר הגיעה לכרכור עגלה, בה היו כמה מחברי השומר (צבי נדב, שמואל הפטר, לאה צ'ק ופנחס ריקליס), אשר הובילה נשק וזהב של ארגון השומר מפתח תקווה לגליל. מקורו של הזהב היה במצרים, משם הועבר על ידי ניל"י, ובארגון השומר הוחלט להחרימו לאחר שנחשפה ניל"י. כיוון שחששו להחזיק את הזהב האסור בפתח תקווה, העבירו אותו לגליל, לשם רכישת נשק. בדרך עברה העגלה בכרכור. על פי גרסה אחת, יצא לישנסקי עצמו אל העגלה וביקש שיצילו אותו; על פי עדויות אחרות, פנה אחד מאנשי קבוצת כרכור לנוסעי העגלה וביקש מהם לקחת עמם את לישנסקי. כך או כך, הועבר יוסף לישנסקי לעגלה, והובל לתל עדש. מתיחות נוצרה מיד בין לישנסקי לנוסעים בעגלה: אנשי השומר ולישנסקי היו יריבים ותיקים: בעבר ניסה להתקבל לארגון השומר, אך נדחה, והקים ארגון מקביל (אך לא מתחרה) בשם המגן.
נוכחותו של לישנסקי עוררה אי נוחות גם בתל עדש. חברי ועד השומר התכנסו, ב-4 באוקטובר, לישיבה דחופה ביבנאל, ובה דנו מה עליהם לעשות בלישנסקי. היו שתמכו בהסגרתו חי לעות'מאנים, מחשש שיתפס כשהוא בידיהם והם ייענשו קשות; חלק מהמשתתפים דרשו להוציא להורג את לישנסקי ולתת את גופתו לטורקים, כדי להימנע ממצב בו יספר לישנסקי לטורקים דברים מפלילים על אנשי השומר, יריביו הוותיקים. האפשרות השלישית שהוצעה הייתה להסתירו עד שיגיעו כוחות הצבא הבריטי לאזור או עד שיתאפשר להבריחו מן הארץ. בסופו של דבר הוחלט להסתיר את לישנסקי, והוא הועבר לחמארה, להמשך השמירה עליו. הוא שוחח עם אנשי השומר ששמרו עליו. הם ניסו לרמוז לו שעליו להתאבד, אך הוא בחר שלא לעשות זאת. מאוחר יותר תיאר כי נלקח ממנו שעון הזהב שהיה ברשותו, והוא אולץ לספר למחזיקיו את מקומו של מטמון זהב שהיה שייך לניל"י. כמו כן, סיפר להם שחלון הצריף בכרמו של פישל אהרנסון נשאר, בשוגג, פתוח; דבר זה היה סימן לאונייה הבריטית כי לא נשקפת סכנה לאנשיה וניל"י עדיין פועלת. אחד מאנשי השומר נשלח כדי לסגור את החלון. השמועה אמרה שנשלח לקחת את מטמון הזהב שנותר.
בינתיים, נמשכו החיפושים אחרי לישנסקי. בחיפושים אלו נמצאו עריקים יהודים רבים מן הצבא הטורקי, שהסתתרו במשך רוב שנות המלחמה במקומות מסתור שונים. לישנסקי עצמו כמעט ונתפס כמה פעמים. בשלב זה, באו נציגי זכרון-יעקב ודרשו מאנשי השומר את הסגרתו של לישנסקי לידיהם. אמנם, אנשי השומר התחמקו בתואנה שלישנסקי ברח מידיהם, אך העובדה שנודע שהוא בידיהם, והחיפושים הנרחבים, העלו ביתר שאת את החשש בקרב אנשי השומר, כי לישנסקי ימצא בידיהם והם יתנו על כך את הדין. כמה ימים אחרי ההחלטה להסתירו, החליט יוסף נחמני לכנס דיון נוסף בעניין בביתו. בדיון הוחלט להוציא את לישנסקי להורג.
הפקודה להורגו נמסרה לשומריו, ובמקביל הודיע נציג "השומר" למפקד משטרת טבריה (העות'מאני) שלישנסקי בידיהם, וכדאי לו לבוא ולקחת את גופתו, על מנת לזכות בפרס שהוצע על ראשו (100 לי"ת). הקצין שלח ארבעה מפקודיו לקחת את גופתו.
בינתיים, שני שומריו של לישנסקי סיפרו לו כי הוחלט להעבירו ללבנון ולהסתירו שם. על פי עדותו, נלקח בלילה לאתר ליד מטולה, ושם נאמר לו לחכות לבואה של עגלה אשר תיקח אותו ללבנון. בזמן שחיכה נורה מאחור בידי אחד ממלוויו, ונפל. היורים חשבו כי מת, והלכו. לישנסקי, שנפצע בכתפו, חבש את עצמו ונע לכיוון מטולה. כשהגיעו הטורקים למקום המוסכם לא מצאו איש. במטולה התגוררה משפחת דודו (שאצלה התגורר בימי ילדותו ונעוריו), והוא נכנס לביתה דרך החלון. בבית לנו באותה עת שני אנשי "השומר", שחיכו לבואו. הם לא התעוררו בבואו, והוא נמלט משם לביתו של מכרו שם קיבל חצי כיכר לחם ומעט מים, והמשיך בדרכו.
בשלב זה החליט יוסף לישנסקי לברוח דרומה, ולנסות לחצות את קו החזית. הוא נדד ברחבי הארץ, והסתתר במקומות שונים. ב-17 באוקטובר הגיע לפתח תקווה, וביקש מקלט בביתה של מרים פסקל, אשתו של פרץ פסקל, מידידיו של אהרן אהרנסון שחי במצרים.
בתחילה רצתה האישה לגרשו, אך אחת מבנותיה איימה ללכת עמו אם יגורש, והאם חזרה בה (מאוחר יותר סיפרה, כי קנתה רעל כדי להמית עצמה אם ימצא לישנסקי). הם הסתירו אותו באורווה ובבית אריזה סמוכים, ולבסוף שלחו אותו לדרכו מחשש לחייהם, כשהוא מצויד בכסף. בלילה שבין ה-19 ל-20 באוקטובר 1917 יצא לישנסקי, מאופר ולבוש כבדואי, בדרכו אל קווי האנגלים. באותו יום נתפס על ידי ערבים כשניסה לגנוב גמל. הוא הובל לרמלה ומשם לירושלים. עשרה ימים נחקר בירושלים ומשם הועבר ברכבת לכלא בדמשק.
בכלא בדמשק.
לכלא "חאן איל-באשה" שבדמשק הגיעו, במהלך הזמן, אנשים רבים שנעצרו בעקבות פרשת הריגול.