Ifølge hans tilståelse, skal Tresham ha sluttet seg til konspirasjonen 14. oktober 1605. Konspirasjonens leder, Robert Catesby, hadde bedt ham donere en større pengesum, samt stille Rushton Hall til disposisjon, men det ser ut til at Tresham heller hadde donert en beskjeden sum penger til en av sine medkonspiratører, Thomas Wintour. Tresham hadde også uttrykt sin bekymring for at to av hans svogere skulle bli drept dersom plottet hadde lyktes. Et anonymt brev levert til en av dem, William Parker, 4. baron av Monteagle, ble videresendt til Robert Cecil, 1. jarl av Salisbury, og viste seg å være avgjørende for at konspirasjonen ble avslørt.