Подавляющее большинство дел, по которым вел следствие этот «новый-старый» орган госбезопасности, как и прежде, были так или иначе связаны с «первыми двумя пунктами» указов 1715 и 1730 гг. Через Тайную экспедицию прошли в основном разбирательства по всем политическим процессам того времени. Являвшийся формально главой Экспедиции генерал-прокурор Сената А.И. Глебов лично докладывал о ее деятельности императрице, от которой получал указания, и, помимо нее, не был обязан отчитываться по этим вопросам ни перед кем. В 1764 г. Екатерина сместила А.И. Глебова и назначила генерал-прокурором князя А.А. Вяземского. Фактически же политическим сыском в империи руководил обер-секретарь Экспедиции С.И. Шешковский, бессменно занимавший этот пост в течение целых 30 лет.
«Просвещенная императрица» не могла не понимать, что пытка как средство получения показаний все более и более становится анахронизмом в глазах как отечественного, так и европейского общественного мнения, симпатии которого она так настойчиво старалась завоевать. В указе Сенату от 15 января 1763 г. по этому поводу говорилось: «Чтобы всех тех, кои в разные преступления впадают, обратить к чистому признанию больше милосердием и увещанием, а особливо изысканием по происшедшим в разные времена околичностям, нежели строгостью и истязанием, но стараться как возможно при таких обстоятельствах кровопролитие уменьшить». Далее подчеркивалось: «Когда при следствии какого дела неминуемо дойдет до пытки, в таком случае поступать с крайнею осторожностью и рассмотрением, и паче всего при том наблюдать, дабы иногда с винными и невинные истязания напрасно претерпеть не могли». Тем не менее пытка сохранялась как последний способ вырвать у подследственного истину: «Если же все способы не предуспевают, в таком уж случае дошедших к пыткам по законам пытать».
Сужение сферы применения пытки постарались заполнить действием религии. Для получения правдивых показаний с обвиняемым, равно как и с доносчиком, в начале следствия беседовал тюремный священник Петропавловской крепости, чьи действия стали называться «увещевание священническое». Важнейшей целью следователей как в рясах, так и в партикулярном платье было добиться от допрашиваемого не только чистосердечного признания, но и раскаяния в содеянном. Раскаяние под угрозой применения пытки в случае упорствования быстро превратилось в высшую форму признания под воздействием религиозного чувства. Широкому внедрению его в следственную практику в немалой степени способствовала и показная набожность С.И. Шешковского, отмечаемая современниками. При этом ставшее ритуалом раскаяние чрезвычайно упрощало розыск, делая ненужным не только улики и доказательства, но и пытку как способ получения признаний. Пытать в Екатерининскую эпоху действительно стали несколько реже, однако сенатское постановление от 15 мая 1767 г. указывало, что «пытки же производить, если же со увещевания не признаются». Окончательно пытки были отменены Александром I лишь в 1801 г.
Помимо некоторого ограничения пыток, Екатерина II внесла в деятельность политического сыска два важных новшества. Во-первых, она распорядилась засылать лазутчиков в места массового скопления людей для подслушивания разговоров. Московский главнокомандующий князь М.Н. Волконский 13 декабря 1773 г. так характеризовал императрице свою деятельность на этом поприще: «Употреблять надежных людей для подслушивания разговоров публики в публичных собраниях, как-то: в рядах, банях, кабаках, что уже и исполняется, а между дворянством также всякие разговоры примечаются». Секретными агентами в собственном смысле слова такие «слухачи» еще не являлись, но были, безусловно, их предшественниками. Екатерина II желала знать не только что говорят, но и что пишут ее подданные, и вторым ее нововведением стала перлюстрация корреспонденции, т. е. ознакомление с письмами без ведома отправителя и получателя. На почтамтах письма аккуратно вскрывали, переписывали, а оригиналы отправляли по назначению. Вызывавшие по тем или иным причинам интерес письма отправлялись в Тайную экспедицию, а иногда попадали на стол к самой императрице. Перлюстрация стала дополнительным источником информации, и если добытые таким путем сведения заслуживали внимания, то начинался стандартный розыск с арестом подозреваемых, допросами свидетелей и т.п.
После смерти Екатерины II в 1796 г. на престол вступил ее сын Павел I. Матери своей он не любил и многие из своих начинаний, будучи императором, проводил в пику прежней политике. Хотя новый император и освободил из заточения и ссылки целый ряд преследовавшихся при Екатерине II по политическим мотивам лиц, тем не менее Тайная экспедиция была оставлена в неприкосновенности. Подчиненный генерал-прокурора П.Х. Обольянинова, фаворита Павла, чиновник Д.Б. Мертваго вспоминал об этом периоде: «Время это было самое ужасное. Государь был на многих в подозрении... Знатных сановников почти ежедневно отставляли от службы и ссылали на житье в деревни. Государь занялся делами церковными, преследовал раскольников, разбирал основание их секты, многих брали в Тайную экспедицию, брили им бороды, били и отправляли на поселение. Словом, ежедневный ужас. Начальник мой стал инквизитором, все шло через него. Сердце болело, слушая шепоты, и рад бы не знать того, что рассказывают». Уже в самом начале правления Павла I была сделана попытка рассмотрения письменных доносов самим царем. Подозрительный даже к ближайшему своему окружению, император приказал повесить на стене Зимнего дворца специальный ящик, куда каждый желающий мог положить сообщение для государя. Никому не доверяя этой ответственной миссии, царь каждый раз собственноручно открывал ящик и забирал корреспонденцию. Правда, вскоре Павлу I пришлось отказаться от этой затеи – в ящик стали бросать ругательные письма и памфлеты против него самого. Шпиономания доходила до крайних пределов. Граф Е.Ф. Комаровский вспоминал, что как-то раз в беседе с ним Павел I сказал, «что все против него, т.е. императрица и наследник, что он окружен шпионами». Император, по словам князя А.Чарторыйского, с самого момента восшествия на престол со страхом предчувствовал грядущий дворцовый переворот. Предчувствия не обманули Павла, и, невзирая на все меры предосторожности, переворот все-таки произошел.
После убийства Павла I в ночь с 11 на 12 марта 1801 г. в Михайловском замке на престол вступил его сын Александр I. Если Павел I ненавидел свою мать Екатерину II, то Александр I, в свою очередь, сильно недолюбливал отца и, напротив, обожал свою державную бабку. Стремясь успокоить дворянство, взбудораженное суровостями Павла, новый царь в своем манифесте от 12 марта 1801 г. обязался править народом «по законам и сердцу бабки нашей Екатерины Великой». Подобно тому как в начале своего правления императрица Екатерина подтвердила решение Петра III о ликвидации Канцелярии тайных розыскных дел, так и одним из первых шагов ее внука стало упразднение Тайной экспедиции. Но в отличие от своих предшественников на троне, ограничивавшихся лишь сменой вывесок в демагогических целях, Александр I действительно уничтожил в тот момент политический сыск как централизованную структуру. Следующим шагом царя-либерала было полное и безусловное запрещение пыток. В императорском указе от 27 сентября 1801 г. говорилось: «...Чтобы нигде ни под каким видом ни в вышних, ни в нижних правительствах и судах никто не дерзал ни делать, ни допущать, ни исполнять никаких истязаний под страхом неминуемого и строгого наказания... чтоб, наконец, самое название пытки, стыд и укоризну человечеству наносящее, изглажено было навсегда из памяти народной». Зловещая пыточная канцелярия наконец прекратила свое существование на деле.