Следствие заняло менее двух недель. Были вызваны шесть свидетелей: Ф.Раскольников, С.Сакс (члены коллегии Морского комиссариата), Е.Блохин, И.Флёровский (бывший и новый комиссары флота), Е.Дужек (комиссар Минной дивизии) и Л.Троцкий (наркомвоенмор). В трибунал явился только Троцкий, его показания и стали решающими. Правда, трибунал поначалу отложил заседания из-за неявки остальных свидетелей, но лишь на три дня – с 13 до 16 июня. Потом решили обойтись выводами следствия и единственного присутствовавшего свидетеля, а по сути, главного инициатора дела Троцкого.
Председательствовал в трибунале Сергей Медведев, бывший рабочий-металлист Обуховского завода. Членами „чрезвычайного суда“ стали Отто Карклин, Бронислав Веселовский (или Весоловский), Карл Петерсон, Александр Галкин и Иван Жуков. Все судьи, следователь Виктор Кингисепп и обвинитель Николай Крыленко являлись членами ВЦИКа – высшего законодательного, распорядительного и контролирующего органа советской власти.
Крыленко и Троцкий нападали, Щастный и его защитник присяжный поверенный Владимир Жданов все обвинения отвергали. Суд поначалу был открытым, велась стенограмма заседания, но потом его закрыли якобы в силу того, что там были озвучены секретные документы. На секретной части заседания никаких стенограмм уже не велось, и о том, что там происходило, до сих пор неизвестно. В прениях государственный обвинитель Крыленко был категоричен: „Я утверждаю, что начальник морских сил Щастный поставил себе целью свергнуть Советскую власть, во всех действиях Щастного видна определённая, глубоко политическая линия“. Даже спасение Балтийского флота было поставлено подсудимому в вину: „Щастный, совершая героический подвиг, тем самым создал себе популярность, намереваясь впоследствии использовать её против Советской власти“.
Приговор суда был вынесен вечером 21 июня после пятичасового совещания трибунала. Его зачитал Медведев: „Признать виновным, расстрелять. Приговор привести в исполнение в течение 24 часов“. В ночь на 22 июня состоялось экстренное заседание последней инстанции – Президиума ВЦИКа. Протест левых эсеров, представители которых демонстративно вышли из трибунала, и жалоба защитника были отклонены. В протоколе № 34 сказано: „Заявление об отмене приговора Рев. Трибунала при ВЦИКе по делу бывшего Начальника Морских Сил Балтийского флота, гражданина A.M.Щастного отклонить“. Подписи: Ленин, Свердлов.