Логинов, единственный из инженеров, так обстоятельно рассказывает о временах террора еще и потому, что он не просто чувствовал угрозу или видел аресты других, но и сам прошел через жернова НКВД. Поскольку главным мотивом к написанию мемуаров для него послужило именно стремление показать, что такое террор, ему удалось освободиться от табу и преодолеть характерную для его коллег привычку говорить обиняками, недомолвками и намеками. Он выработал собственный сдержанно-деловой стиль. Притом он совершал нечто столь неслыханное, что дополнительные словесные украшения показались бы избыточными и только уменьшили бы силу воздействия этих свидетельств очевидца. Его подробное повествование о времени, проведенном в тюрьме и лагере, где он сидел до 1945 г., редкостный документ. Он смотрел на себя как на летописца, который запечатлевает то, что утаивалось от его современников. Его цель -- в первую очередь зафиксировать даты и факты — хорошо видна, когда начинаешь знакомиться с текстом: «Возможно, пройдут многие и многие годы, и тогда будет рассказано народу с предельной ясностью и правдой обо всем происшедшем в этот период. Моя роль — рассказать правду, что еще сохранилась в памяти».

В тюрьме на Лубянке Логинова посадили в камеру к высокопоставленным офицерам и инженерам вроде него самого. Там знакомились, словно на каком-нибудь съезде или в ДИТР, расспрашивали о заслугах собеседника, рассказывали собственную историю. По крайней мере вначале все уверяли друг друга, что их арестовали по ошибке и скоро всё разъяснится.

Логинова обвиняли в том, что он «мариновал технику», препятствуя ее дальнейшему развитию. На самом деле, по его словам, всё было как раз наоборот: поскольку никто не осмеливался подписывать заказы, он своей властью дал заказ на разработку и производство нескольких новых устройств, не заручившись поддержкой наркома. Напуганный нелепостью предъявляемых ему обвинений, Логинов демонстрировал твердую решимость не подписывать уже готовое «признание», которое подсовывал ему следователь. Он неоднократно подчеркивает, что ничем себя не скомпрометировал и всегда сохранял достоинство. Сознание, что он не поддался на уловки и приманки и не склонился перед несправедливостью, дало ему силы вынести эти нелегкие годы: «Я не считаю, что держал себя героем на протяжении всего следствия. Были моменты, когда я колебался и был почти готов признать ложь за правду. Но все же находил в себе мужество и продолжал честную линию своего поведения». В отличие от сокамерников, он упорно отказывался допускать, что его арест служит общему благу, советской власти или вообще какой бы то ни было цели. О том, какие «сцены» разыгрывались между ним и следователем, Логинов выразительно молчит. После полугода заключения и допросов его в феврале 1939 г. привезли в Лефортовскую тюрьму, где его дело рассматривала Военная коллегия Верховного суда СССР.

Хотя обвинительное заключение требовало высшей меры наказания, случилось невероятное: Логинову позволили подробно рассказать о своей инженерной деятельности и недозволенных методах следствия, и после этого председатель суда В.В. Ульрих (1889-1951) его оправдал. Ульриху пришлось дважды повторить приговор, прежде чем Логинов в него поверил. Впрочем, это ничего не изменило: дело пошло «на переследствие» к тому же следователю Белоглазову, который встретил Логинова словами: «Ну что ж, начнем сначала». НКВД попробовал воздействовать на Логинова новыми методами. В Бутырке его на три дня заперли в «бокс» размером с телефонную будку, пока он не поднял такой крик, что добился перевода в обычную камеру: «Без преувеличения можно сказать, что дальнейшее мое пребывание в боксе могло кончиться умопомешательством». Белоглазов устраивал Логинову очные ставки со «свидетелями» — уже сломленными бывшими коллегами и работниками точной индустрии, — которые под нажимом НКВД обвиняли Логинова в том, что он принуждал их к «вредительской работе». В конце концов, показаний Шендлера, бывшего вместе с Логиновым в США и «признавшегося» под пыткой во всем, что от него требовали, хватило, чтобы повторный суд, состоявшийся в мае 1939 г., за несколько минут приговорил Логинова к 15 годам лагерей с последующим поражением в правах на 5 лет

Летом 1939 г. его через Свердловск отправили на золотые рудники на Колыму, в Заполярье, за 800 километров к северо-востоку от Магадана. На руднике «Ударник» он жил зимой в палатке при температуре до 60 градусов ниже нуля, долбил киркой промерзшую землю, его плохо кормили, над ним издевались заключенные-уголовники. Логинов не выдержал этой нечеловеческой жизни: «В этих условиях у меня и созрел план ликвидации собственной жизни. Все мои мысли сводились к тому, что прожить 15 лет в таких условиях я не смогу, так зачем же мучиться». Во время взрывных работ он нарочно не ушел в укрытие, но получил только ранение в руку. Тем, что его выходили и в тот раз, и позднее, когда он, проведя десять дней в карцере, где получал 200 граммов хлеба в день, заболел цингой и находился на грани истощения, он в конечном счете оказался обязан своей жене: каждый раз ему встречались врачи, которые знали ее как свою коллегу и поэтому старались обеспечить ему наилучшее лечение. После выздоровления его вместе с 40 другими заключенными в ледяную стужу повезли в открытом кузове грузовика в инвалидный лагерь. Двое этой поездки не пережили. Логинову, однако, посчастливилось встретиться здесь со своим другом Александром Васильевичем Горбатовым (р. 1891).

В конце 1940 г. перед Логиновым как будто забрезжила надежда выйти на свободу, поскольку его жена добилась того, что Верховный суд в сентябре отменил его приговор. Но его отъезд все откладывался и откладывался, потом началась война, и ему запретили ехать домой. Только в мае 1943 г. его привезли обратно в Москву, где он снова сидел на Лубянке до 31 января 1945 года.

За те три с половиной года, что Логинов провел в лагере, он чем только не занимался: руководил снегоуборочной бригадой, мыл посуду, трудился в свиноводческом совхозе. Он работал в конструкторской группе под руководством арестованного профессора «Техноложки» И.Т. Титова на строительстве гидроэлектростанции, в конструкторском бюро, состоявшем исключительно из арестованных инженеров, безуспешно экспериментировал с порохом и стрелковыми приспособлениями; наконец, когда НКВД стала ясна бессмысленность данных опытов, его послали надзирателем в цех на военный завод «Промкомбинат № 2». Эта работа ему нравилась, и заводское начальство было так им довольно, что собиралось сделать мастером, но тут его забрали в Москву. Опять наступило время надежд и отчаяния. На вокзале в Москве Логинова ждала жена: «Я опускаю описание моих переживаний при встрече с женой. Думаю, что не смогу выразить все это словами». Три часа они беседовали на вокзале, а потом Логинова снова увезли, и только в январе 1945 г., после очередного пересмотра дела, он вышел из тюрьмы.

Для Логинова это время было страшным не только из-за физических мучений, но и потому, что он не знал, во что верить: «Иногда подступали слезы обиды. Невероятно, что именно при советской власти тебе придется сидеть в тюрьме, и за что? У каждого за спиной хорошо прожитая жизнь, участие в гражданской войне, партийная работа, большая хозяйственная работа. Не верилось, уж не плохой ли это сон?» Перед ним разверзлась пропасть, ибо его арест противоречил его представлению о правовой государственности. Каждый арестованный, стремясь преодолеть возникший когнитивный диссонанс между собственной убежденностью, что он честный советский гражданин, и тем фактом, что с ним обращаются как с врагом народа, лихорадочно искал объяснение, которое помогло бы разрешить это мучительное противоречие. Некоторые приходили к заключению, что их арест служит благу государства. Логинов же сделал иной вывод: «В дальнейшем подтвердилось, что следствие являлось сплошным беззаконием. Угрозы, под разными предлогами вымогательство и физическое воздействие. Никакой объективности при расследовании. Основная тенденция: во что бы то ни стало — обвинить». «Беззаконие» для него в первую очередь — объяснительная категория. Акцентируя внимание на противозаконности всего, что сделали с ним в эти годы и что во времена «оттепели» действительно клеймилось как произвол и несправедливость, он смог и в дальнейшем верить советской власти. Он всячески подчеркивает, что террор не являлся составной частью системы, а противоречил самой сути советского строя и по крайней мере в 1953 г. официально был признан преступным.