尼古拉一世调来了炮兵部队，向集结在广场上的起义军开炮。在遭到沙皇近卫军炮兵的打击、骑兵的冲锋之后，起义部队四散溃逃，政变失败。夜幕降临的时候，政变的喧嚣彻底平静下来，街头上留下了上百具尸体。由于政变是在十二月份，起义者被称作"十二月党人"，这次起义也就相应地被叫做"十二月党人起义"。起义当天有1271人死亡，起义遭到镇压后又有上百人被判刑。
十二月党人的起义吓坏了尼古拉一世。在正式登上俄罗斯帝国皇位的那一天开始，尼古拉一世就不遗余力地扼杀一切革命和变革思想。赫尔岑曾说尼古拉一世"隆重地用绞刑架开始了统治"。
尼古拉自幼接受了良好的教育，但是和他的两位哥哥一样，只是掌握了一些基本的知识，而且对学业表现得也不是很热心。尼古拉不喜欢读书，但对军事很着迷，看过很多军事方面的书籍，而且还研究过建筑学。尼古拉在青年时代曾在军中服役，和战友们的关系不好，大家都认为尼古拉是一个冷酷自私而且傲慢自负的人。
尼古拉是个虔诚的东正教徒，严格遵守东正教教规，很能约束自己，从不错过任何一个宗教活动。尼古拉不吸烟，也讨厌周围吸烟的人;从不饮用烈性酒，每天都坚持散步，从事锻炼。每天尼古拉的生活就像一架有规律的时钟。
尼古拉记忆能力超群，工作勤奋，每天的工作时间都达到16至18小时。他崇尚严明的纪律，反复强调法律和秩序，经常亲自巡视军队、教育机构和国家机关，每次巡视都要对当地的工作作出评论，指出缺点，并给出更改建议。此外尼古拉还知人善任，在他执政期间，俄罗斯出现了一大批治国能臣 。
他是一个典型的独裁者。从儿时一直到死始终喜爱军队，几乎达到发狂的程度。他的一切活动包括日常生活在内，都很缜密和精确。他把一副几乎无法承受的重担压在自己肩上，足足支撑了30年。他采取纯粹军国主义和官僚主义的统治方法。他的周围都是军人，在位后期他的直接助手几乎没有一个文职人员。他派专使到俄罗斯各地去执行特殊使命，这些专使大都是跟随他左右的将军。但在这种铁的纪律的背后却是极端的腐败和混乱。尼古拉一世在处理国家事务时往往越过正式的渠道，他最讨厌审议、磋商或其他程序上的拖延，他严重地削弱了大臣会议、国家会议和参政院的作用，愈来愈依赖于在他直接和绝对控制下能够立即执行他的意图的特殊官僚机构。他经常利用在正常国家机器之外的特别委员会，这些委员会总是由他最信赖的几名助手组成。
尼古拉一世所有政务活动的主要目的就是巩固中央集权，尽可能地把所有权力抓在自己手中。为此尼古拉一世下诏，成立皇帝个人的机要处，下设六个部门:一处负责皇帝的文件起草和收发，二处负责俄罗斯帝国司法工作，三处是秘密警察机关，拥有庞大的编制和极大的权限，三处的领导人同时也兼任内务部部长。四处负责俄罗斯的学校和慈善机关的工作，五处专门负责农民问题，六处专门负责高加索事务。
尼古拉一世是君主专制的坚定维护者，尽全力铲除一切有可能危害他统治的苗头。在镇压了十二月党人起义之后，尼古拉一世在俄罗斯境内开展了大规模的搜捕。他无法信任贵族阶层，总是怀疑贵族和高层军官们要酝酿政变，所以他把目光转向官僚阶层，商人和自由农，希望争取到他们的支持，巩固自己的统治基石。尼古拉一世开始着手解决农奴制问题，通过一系列法令减轻了农奴的负担，并小心翼翼地制定了农奴制度改革的措施，但这些措施一直没有得到实施。因为他认为"现在去触动它还是一件更加有害的事情"。
1829年，尼古拉一世加冕，宣布自己是波兰国王。此时在整个俄罗斯帝国版图内，只有波兰享有最广泛的自治。1830年至1831年间，波兰爆发了争取民族独立的爱国起义，但很快起义军就被镇压下去。起义失败后，尼古拉一世宣布取消波兰王国的自治地位，解散了波兰议会和军队，开始在波兰境内推行俄制计量单位并用卢布取代原来的波兰货币。此外还重新对波兰进行了行政划分，波兰被分割成为几个省，统统并入俄罗斯。
在内政方面，尼古拉一世除了巩固皇权以外，可以说基本毫无建树。但尽管这样，俄罗斯当时还是处在上升期，经济不断发展，1837年就建成了俄罗斯的第一条铁路。尼古拉一世成为俄罗斯的第一个火车司机:在铁路开通的典礼上，尼古拉一世亲自登上火车，向炉子里添了几锹煤，鸣响了汽笛，将火车缓缓驶出站台。
尼古拉一世在对内政策上，在文化方面主要是采取钳制措施。尼古拉一世时期的俄罗斯，逐渐形成了一个新的社会阶层--知识分子。当时俄罗斯的知识分子大多数出身于贵族家庭，受到西方进步思潮的影响，看到俄罗斯政治制度、社会发展和科学技术的落后，急于通过改革或者革命手段来改变俄罗斯。逐渐俄罗斯知识分子分化为两大阵营:西方派和本土派。西方派以赫尔岑为代表，主张继续走彼得一世的道路，在政治和经济体制上向西方学习，把俄罗斯改造成为一个欧洲国家;而本土派以哈米亚科夫为代表，主张鉴于俄罗斯有独特的历史和宗教传统，有独特的国情和现实社会政治环境，俄罗斯必须走有别于欧洲各国的发展道路。
为了更好地控制思想，防止变革思潮的蔓延，尼古拉一世任命以保守闻名的圣彼得堡科学院院长乌瓦罗夫为教育部长。乌瓦罗夫颁布了多项法令，禁止贵族子弟去西欧留学，禁止从西欧进口书籍，停止在大学给学生们讲授哲学，颁布了严厉的报刊审查法令，被世人称为"铸铁般的报刊审查制度"。后来根据这项法令，干脆禁止发表任何带有政治观点的文章。1848年欧洲革命爆发后，俄罗斯更加紧了对报刊的审查。