Через казематы Петропавловской крепости в XVIII веке прошли все жертвы многочисленных дворцовых переворотов. Это была главная пыточная политическая тюрьма России. Здесь никогда не пустовала дыба, в казематах среди инвентаря стояли экзотические устройства для допросов с пристрастием, отсюда выводили тех, кто был приговорен к колесованию, отсечению головы или вечной ссылке в Якутию и на Камчатку. Здесь побывали герцог Бирон и фельдмаршал Миних, Долгорукие, Голицыны, царевич Алексей. Здесь померла в заточении несчастная самозванка, называвшаяся княжной Таракановой и утверждавшая, что ее мать — императрица Елизавета Петровна. Тут пытали Артемия Волынского, здесь ожидали своей участи Радищев и Новиков. Здесь сидели и непокорные инородцы, и иностранцы: первый предводитель чеченских абреков шейх Мансур, гетман Малороссии Павел Полуботок, который в заключении и умер, сказав перед смертью: «Для меня лучше найгоршою смертью умерти, як дивитися на повшехну гибель моих земляков». В крепости содержался и взятый в плен Суворовым Тадеуш Костюшко.
До царствования Анны Иоанновны заключенные сидели в казематах бастионов и куртин. Как выглядели эти помещения, можно увидеть в Зотовом бастионе, в северо-восточном углу крепости, где два каземата открыты для экскурсий. В 1740 году появилось специальное тюремное здание — Секретный дом Алексеевского равелина — для одиночного заключения. Оно было снесено в 1895 году, но до этого там успели побывать Павел Пестель, Кондратий Рылеев, Михаил Бакунин, а Чернышевский даже написал там «Что делать?».
В 1872 году во внутреннем дворе Трубецкого бастиона была построена двухэтажная тюрьма на 69 одиночных камер. Они предназначались прежде всего для подследственных: здесь шли допросы и важно было гарантировать полную изоляцию арестованных. Тюрьму построили по последнему слову тогдашней пенитенциарной техники, по образцу аналогичного учреждения в Чикаго. Среди заключенных Трубецкого бастиона самые известные: народовольцы Андрей Желябов (непосредственный руководитель цареубийства) и Николай Морозов (всего он провел в одиночке 26 лет), старший брат Ленина, Александр Ульянов, Лев Троцкий, Максим Горький (он просидел здесь около месяца в 1905 году и написал пьесу «Дети солнца»). Хотя арестантов не подвергали особым пыткам, а условия содержания отвечали элементарным гигиеническим нормам, сидеть здесь было не сахар. История тюрьмы знает десятки случаев душевных заболеваний; большой шум вызвало самосожжение в камере курсистки Марии Ветровой в 1897 году. Впрочем, заключенные здесь редко задерживались дольше чем на год-два. Отсюда везли или на смертную казнь (вешали и расстреливали в Шлиссельбурге или Лисьем Носу), или в Сибирь. Благодаря системе двойного контроля из Трубецкого бастиона, как и из других тюрем Петропавловской крепости, за все время их существования не было совершено ни одного побега.
В феврале 1917 года всех заключенных Трубецкого бастиона освободила победившая революция. Летом 1917-го в тюрьме оказались бывшие царедворцы Николая II. С октября к ним присоединились и другие политики, не симпатичные большевикам. Осенью 1918 — весной 1919 года в тюрьме содержались арестованные по ленинскому указу «О красном терроре». В одиночных камерах сидели по шестьдесят человек. В крепости шли массовые расстрелы заложников. Среди убитых в крепости — великие князья Николай Михайлович (специалист по истории России времен Отечественной войны 1812 года), Георгий Михайлович (директор Русского музея), Дмитрий Константинович и Павел Александрович. Перед смертью им объявили, что расстреливают их в отместку за убийство немецкой контрреволюцией Карла Либкнехта и Розы Люксембург. Последними заключенными в тюрьме Трубецкого бастиона были, по всей видимости, участники Кронштадтского мятежа. А в 1924 году здесь открылся музей (закрыт на реконструкцию), и главным экспонатом была тюрьма — место мучений большевистского иконостаса. Тюрьма спасла крепость от полного разрушения: проконсул красного Петрограда Григорий Зиновьев хотел, по аналогии с Бастилией, разрушить здесь все до основания и разбить на острове цпкио.
Из тюрьмы вдоль Кронверкской куртины, мимо стены Монетного двора, можно пройти к Нарышкину бастиону и Флажной башне. У Флажной башни было два назначения: павильон для отдыха императрицы Анны Иоанновны, на случай если она будет прогуливаться по стенам и захочет «от труда отдохновение заиметь», и место для подъема флага.
Справа от Флажной башни размещается сигнальная пушка, которая до сих пор дает холостой выстрел ежедневно в полдень. Традиция полуденного выстрела восходит к петровским временам, когда пушечная пальба означала наступление «адмиралтейского часа» — обеденного перерыва. С 1873 года и по сию пору полуденный выстрел производится с Нарышкина бастиона. Пальнуть из пушки можно за некоторую мзду — но только в полдень.
От Нарышкина бастиона до Государева по крепостным стенам положен деревянный настил, по которому можно прогуляться ради эффектных видов на Неву (вход — 60 р.). Раздражает только то, что прогулка сопровождается патетическими завываниями из репродуктора: «Прекрасен наш город! Люблю тебя, Петра творенье…» Под настилом, в казематах Невской куртины, находятся институт Pro Arte, экспозиция, посвященная истории Шлиссельбургской крепости, Музей истории города и Печатня.
Невские ворота — главный парадный вход в крепость со стороны реки. Построены они Николаем Львовым, одним из лучших архитекторов екатерининского времени. Под аркой ворот находятся знаки петербургских наводнений. Специальный приямок вырыт до высоты среднего многолетнего уровня Невы, и в нем помещены памятные доски, отмечающие уровень воды во время шести самых катастрофических наводнений.
Невские ворота ведут к Комендантской пристани — единственной на Заячьем острове. Коменданты Петропавловской крепости открывали отсюда навигацию на Неве. В этот день из Петропавловского собора к пристани направлялся крестный ход, шедший затем по стенам вокруг всей крепости. По выстрелу из пушки комендант переплавлялся на специальном гребном катере через Неву к Зимнему дворцу, входил в него через подъезд, названный благодаря этому Комендантским, и с соответствующим рапортом передавал императору серебряный кубок, наполненный невской водой. Император выплескивал воду из кубка и наполнял его до краев серебряными рублями. Комендант выходил из дворца и давал сигнал в крепость взмахом платка. Снова раздавался пушечный выстрел — и навигация начиналась.
По повелению Екатерины II стены куртин и бастионов крепости, выходящие на Неву, были «одеты камнем», о чем и написано на специальных памятных досках, установленных на Невской и Кронверкской куртинах. У этих гранитных стен на Петропавловском пляже с ранней весны собираются толпы полуголых петербуржцев, стремящихся загореть. Некоторые компании собираются здесь с 1950-х годов; лежбище старожилов — у внешних стен Государева бастиона. Летом на пляже ежедневно тренируются любители пляжного волейбола, зимой здесь главное сборное место моржей. Вообще же говоря, вода в Неве грязная — купаться в ней не рекомендуется.