1 марта мне сообщили, что по черному ходу будто бы прошел Сухомлинов и что около дома собралась толпа, желавшая учинить над ним самосуд. Указав толпе, что в наши задачи не входит производить самосуд, так как Сухомлинов не избежит суда, я с депутатами от той же толпы прошел в квартиру. Мне сказали, что Сухомлинова нет дома. Но при обыске Сухомлинов совершенно случайно был найден в своей спальне под периной и с подушкой на голове. Ему было предложено немедленно же одеться, Сухомлинов заявил, что пребывание его известно председателю Государственной думы Родзянко, которому он будто бы послал письмо. Сухомлинов утверждал, что он не скрывался. При обыске квартиры найден один револьвер. Об обыске составлен акт, оставленный у госпожи Сухомлиновой, за подписями всех присутствующих.
При выходе Сухомлинова толпа кричала: «Изменник! Продал родину!» и хотела сорвать с него погоны. Сухомлинов бледный, как полотно, и трясущийся поднял руку и стал клясться, что он невинен, спрашивал, почему Россия недовольна им, ведь он к началу войны выставил четыре с половиной миллиона войск, что пока он был во главе военного ведомства, все было благополучно.
После этой своей речи он был посажен в автомобиль и доставлен в Государственную думу».
Сам Сухомлинов в своих воспоминаниях пишет: «В то время, когда я так отстаивал свою голову, вспыхивает Февральская революция 1917 года, и какая-то компания вооруженных людей арестовывает меня на квартире и везет в Таврический дворец, где уже организовалась новая власть. Во время переезда в грузовом автомобиле субъект в очках держал против моего виска «браунинг», дуло которого стукалось мне в голову на ухабах. Полнейшее мое равнодушие к этому боевому его приему привело к тому, что он вскоре спрятал оружие в кобуру. Затем несколько вопросов относительно моего дела и совершенно спокойные мои ответы на них окончились тем, что первоначальное неприязненное ко мне отношение превратилось в благожелательное.
У Таврического дворца снаружи и в залах, по которым я проходил, была масса народу, и никаким оскорблениям я не подвергался, как об этом неверно сообщали газеты. Действительно, всего один долговязый, кавказского типа человек произнес из дальних рядов: «Изменник». Я остановился и, глядя на него в упор, громко ему ответил: «Неправда!» Тип настолько уменьшился тогда в росте, что головы его больше не стало видно, и я спокойно продолжал дорогу, без малейших каких-либо инцидентов».
Следствие длилось пять месяцев. В качестве соучастницы была привлечена также жена Сухомлинова. Суд проходил с 10 августа по 12 сентября 1917 года. Сухомлинову были предъявлены обвинения в измене, в бездействии власти и во взяточничестве. Большинство обвинений не подтвердилось, однако Сухомлинов был признан виновным в «недостаточной подготовке армии к войне» и 20 сентября 1917 приговорен к бессрочной каторге и лишению всех прав состояния. Правда, затем каторга была заменена на тюремное заключение, и Сухомлинов был заключен в Трубецкой бастион Петропавловской крепости. Жена Сухомлинова была оправдана.
После Октябрьской революции Сухомлинов был переведен в тюрьму «Кресты». 1 мая 1918 года он по амнистии, как достигший 70-летнего возраста, был освобожден и выехал в Финляндию, а оттуда в Германию. В эмиграции написал «Воспоминания», которые в 1924 году были изданы в Берлине, а в 1926 году и Советском Союзе.
Скончался в Берлине 2 февраля 1926 года.
Воспоминания современников о В. А. Сухомлинове достаточно пестрые. Так, бывший военный министр генерал А. Ф. Редигер писал: «Сухомлинов, по моему мнению, человек способный, он быстро схватывает всякий вопрос и разрешает его просто и ясно. Службу Генерального штаба он знал отлично, так как долго был начальником штаба округа. Сам он не работник, но умеет задать подчиненным работу, руководить ими, и в результате оказывалось, что работы, выполнявшиеся под его руководством, получались очень хорошие».
Запись в воспоминаниях протопресвитера военного и морского духовенства Георгия Шавельского: «Более приятного начальника-сослуживца, как генерал Сухомлинов, мне не хотелось и желать. Умный, простой, сердечный и отзывчивый, Сухомлинов ни в чем не стеснял моей инициативы и охотно шел навстречу всякому моему доброму начинанию. Я не помню случая, когда бы я ушел с доклада не удовлетворенным в своих желаниях и просьбах. В пору назначения меня на должность протопресвитера он был одним из самых близких к Государю, наиболее влиявших на него министров».
Генерал А. А. Брусилов отмечал: «Сухомлинова я знал давно, служил под его начальством и считал, да и теперь считаю, его человеком, несомненно, умным, быстро соображающим и распорядительным, но ума поверхностного и легкомысленного. Главный же его недостаток состоял в том, что он был, что называется, очковтиратель и, не углубляясь в дело, довольствовался поверхностным успехом своих действий и распоряжений. Будучи человеком очень ловким, он, чуждый придворной среде, изворачивался, чтобы удержаться, и лавировал для сохранения собственного благополучия».
Лукомский: «Иметь дело с Сухомлиновым было приятно: он был всегда внимателен, вежлив и ровен со всеми. Бесспорно, он был умным и образованным человеком. Он с полслова понимал суть дела и давал свои заключения или указания вполне определенно, кратко, ясно. Но, как я уже сказал, он одновременно с этим был чрезвычайно легкомысленным человеком. Он плохо разбирался в людях и очень часто приближал к себе или сходился с такими, которых нельзя было бы пускать и на порог.
По своей натуре он легко поддавался женскому влиянию. Когда он был назначен начальником штаба, он был женат второй раз. Жена его, Елизавета Николаевна, по первому браку, кажется, Корево, была умная и хорошая женщина, но любившая пожить и собиравшая в своем доме всякую дрянь. Сухомлинов ее очень любил и всячески старался лучше обставить ее жизнь. А так как личных средств у него не было, а жалованья не хватало, то он «наезжал прогоны».
Впоследствии, будучи командующим войсками, а затем и военным министром (особенно на последней должности), после смерти второй жены женился в третий раз (на Бутович, которую он развел с мужем), и разъезды специально для получения крупных прогонных денег стали просто скандальными.
У Сухомлинова был величайший недостаток, который можно было назвать «недержанием языка». Он не мог удержаться, чтобы не рассказывать своим близким или хорошим знакомым какой-нибудь «секрет» или какую-либо новость. Не было исключения и для служебных дел. Мне лично приходилось несколько раз слышать, как он рассказывал в дамском обществе действительно секретные вещи. Было много данных, что это свойство Сухомлинова было отлично известно генеральным штабам Германии и Австро-Венгрии, и им пользовались с целью шпионажа. Последнее же неимоверно облегчалось тем, что как вторая, так и третья жены Сухомлинова были неразборчивы на знакомства и в их гостиных можно было встретить всяких подозрительных лиц».
Посол Франции в России Палеолог оставил такую запись: «Сомнительный человек, этот генерал Сухомлинов… Шестьдесят шесть лет от роду; под башмаком у довольно красивой жены, которая на тридцать два года моложе его; умный, ловкий, хитрый; рабски почтительный перед императором; друг Распутина; окруженный негодяями, которые служат ему посредниками для его интриг и уловок; утративший привычку к работе и сберегающий все свои силы для супружеских утех; имеющий угрюмый вид, все время подстерегающий взгляд под тяжелыми, собранными в складки веками; я знаю мало людей, которые бы с первого взгляда внушали бы большее недоверие».