Надо сказать, что и расследование дела проводилось с существенными нарушениями закона. В частности, арест Собенникова был произведен 16 октября 1941 года, а с постановлением об избрании меры пресечения в виде содержания под стражей арестованный был ознакомлен только 8 ноября.
При этом, согласно протоколам, имеющимся в уголовном деле, допросы Собенникова проводились еще до возбуждения уголовного дела – 10, 13 октября 1941 года. Допрос по существу обвинения не проводился, Собенников был допрошен только лишь о своей биографии, круге знакомых и характере взаимоотношений с ними. В период с 8 ноября по 31 декабря 1941 года по делу не проведено ни одного следственного действия.
Изучая уголовное дело генерала Собенникова, становишься свидетелем того, с каким достоинством и честью он вел себя во время следствия.
Генерал Собенников отверг обвинение в участии в антисоветском военном заговоре и проведении вредительской работы, направленной на поражение Красной армии в войне, признав лишь, что «благодаря его преступной деятельности противнику удалось рассеять части 43-й армии и совершить прорыв». В судебном заседании 6 февраля 1942 года Собенников пояснял, что как командующий Северо-Западным фронтом, а затем 43-й армией он ответственен за все поражения, которые понесли его части, что в ходе следствия ему пришлось «воевать» со следователем за каждую формулировку в своих показаниях. Все недостатки в управлении войсками Северо-Западного фронта и 43-й армии, по его словам, имели место, но не были вызваны предательством и трусостью с его стороны или кого-либо из его подчиненных, а явились результатом наступления превосходящих сил немецких войск, беспрерывной бомбежки авиации противника.
Приговором суда Петр Петрович был оправдан в части его обвинения в совершении контрреволюционных преступлений и признан виновным по п. «б» ст. 193—21 УК РСФСР. Его осудили на 5 лет лишения свободы с лишением государственных наград: ордена Красного Знамени и юбилейной медали «ХХ лет РККА», а также воинского звания генерал-майор.
На следующий после вынесения приговора день, рассмотрев ходатайство осужденного о помиловании, Президиум Верховного Совета СССР счел возможным освободить Собенникова от отбывания наказания со снятием судимости. Он был лишен вышеуказанных наград, понижен в воинском звании до полковника и направлен на фронт с формулировкой «для использования на низшей военной работе».