Tomskij však byl roku 1908 chycen, zatčen a potom deportován do Francie, ale o rok později se vrátil do Ruska, kde byl opět chycen a odsouzen na dvacet let těžkých prací. Po únorové revoluci v roce 1917 byl propuštěn a přesunul se do Petrohradu, kde se účastnil říjnové revoluce.