1 декабря 1934 года Николаев не ожидал увидеть Кирова в Смольном. Киров и не должен был быть в Смольном. Он заезжает туда неожиданно по дороге на заседание партактива в Таврическом дворце. В начале пятого Николаев второй раз в тот день приходит в Смольный. Пригласительный билет на заседание партактива он так и не раздобыл. На третьем этаже он заходит в уборную. Когда он выходит из нее, то видит, что прямо на него по коридору идет Киров. Вот в этот момент Николаева и видит курьер Федорова, которая идет по коридору впереди Кирова. Сопровождавший Кирова охранник, или опер-комиссар, Борисов, как всегда, нетороплив и отстал. Николаев останавливается у стены, отворачивается, пропускает Кирова. Киров поворачивает в маленький коридор к своему кабинету. Николаев уже быстро делает несколько шагов, на бегу достает револьвер и делает один выстрел в затылок. Киров падает лицом вниз.
Николаев взводит курок и намеревается выстрелить в себя. В конце коридора стоит на стремянке электромонтер Смольного Платоч. При звуке выстрела Платоч оборачивается и бросает в Николаева молоток, удар которого приходится по голове. Именно по этой причине Николаев не убивает себя. Выстрел произведен, но пуля попадает в стену. Николаев падает в полуметре от убитого им Кирова.
В Москву Сталину о происшедшем сообщает начальник ленинградского НКВД Филипп Медведь. Он произносит в телефонную трубку: "Сегодня в Смольном убит товарищ Сергей". "Шляпы!" — в ответ говорит Сталин. Он произносит это в присутствии Молотова, Кагановича, Ворошилова и Жданова. После звонка из Смольного Сталин вызывает Ягоду. Потом появляются Орджоникидзе, Микоян, Калинин, Андреев, Енукидзе. Потом все уходят. Остается Ягода.
В Ленинград Сталин прибывает 2-го утром. Сначала в больницу имени Свердлова, где находится тело Кирова, потом — к вдове, потом — в Смольный.
Очевидец вспоминает: "Вижу, идет группа лиц. Смотрю, в середине — Сталин. Впереди Сталина — Генрих Ягода с поднятым в руке наганом. Он командует: "Всем лицом к стенке! Руки по швам!""
2 декабря в Смольном Сталин сам допрашивает Николаева. Записи допроса не ведутся. Рапорт сотрудника НКВД Кацафы, охранявшего Николаева в камере, передает слова Николаева после допроса: "Сталин обещает мне жизнь, если я выдам соучастников. Нет у меня соучастников".
Там же, в Смольном, Сталин допрашивает осведомительницу НКВД Марию Волкову. Волкова в 1934 году предоставляла разнообразную информацию о готовящихся покушениях на Кирова. Волкова съездила в дом отдыха НКВД, где обнаружила заговор сотрудников НКВД в целях убийства Кирова. Вслед за этим она сообщает, что в Ленинграде действует контрреволюционная организация "Зеленая лампа" в количестве 700 человек. Доносы Волковой проверяются. Результаты проверок обсуждаются на совещаниях у главы ленинградского НКВД Медведя. Тогда же, на совещании, начальнику санчасти НКВД рекомендовано показать Волкову психиатру. После обследования Волкова отправлена в знаменитую психиатрическую Обуховскую больницу. В эту самую больницу в финале пушкинской "Пиковой дамы" попадет Германн. Там он твердит: "Тройка, семерка, туз! Тройка, семерка, дама!" Именно оттуда Волкову доставили в Смольный к Сталину. Вот как в конце 30-х о встрече со Сталиным она рассказывала своим дочерям. Она со Сталиным едет в машине, город в траурных флагах, и она узнает, что убит Киров. Она плачет, а Сталин успокаивает ее, протягивает ей свой платок, и она утирает слезы.
Волкова до самой смерти в середине 70-х будет оставаться на службе в органах и на психиатрическом учете. Вполне вероятно, что именно после разговора с душевнобольной Волковой у Сталина появилась мысль придать убийству Кирова характер коллективного политического заговора.
Жену Николаева Мильду Драуле допросили в первую очередь. Через 15 минут после убийства Кирова. Она была в Смольном.
По некоторым предположениям, именно на встречу с ней Киров и заехал в Смольный. Работник НКВД Попов, который допрашивал жену Николаева, вспоминает слова Мильды Драуле: "Мне тут говорят о ревности, что вы, кому это могло прийти в голову".
