בבוקר אביבי של 12 במרץ 1911 יצא אנדרי יושינסקי בן ה-13 מהבית. כמו בכל בוקר הוא היה בדרכו ללימודים, אך כשלא חזר באותו יום הביתה, התברר שלא הגיע גם לבית הספר. ב-16 במרץ אימו ואביו החורג פנו למערכת העיתון המקומי וביקשו לפרסם הודעה על נעדר. ארבעה ימים אחר כך אותרה גופתו של אנדרי באחת המערות בפאתי העיר קייב: ידיו קשורות וגופתו מלאה דקירות בכל גופו.
משטרת קייב פתחה בחקירה. החשודים המיידיים היו ההורים: האם והאב החורג, שחשקו בירושה שחיכתה לאנדרי בחשבון בנק שפתח אביו הביולוגי. הם הובאו לחקירה פעמיים ובשני המקרים שוחררו בהיעדר ראיות.
מאוחר יותר בדקו החוקרים גרסה נוספת, לפיה הילד נרצח על ידי כנופיית שודדים מקומית כי איים לגלות למשטרה על הסחורות שגנבו. התיק נקלע למבוי סתום. לא נמצאו עדים ולא ראיות מסייעות.
במהלך ההלוויה של אנדרי חולקו למשתתפים עלונים בהם נטען כי הוא עונה למוות על ידי ז'ידים, כלומר יהודים. מטרת העינוי: הקזת דם להכנת מצות לחג הפסח המתקרב. אותה עלילת דם חולנית ותיקה. על העלונים היו חתומים ארגוני הימין הקיצוני האנטישמיים של קייב. תחילה גרסה זו נשמעה מופרכת, אך בהמשך צורפו לתיק החקירה עשרות מכתבים אנונימיים המתריעים על כך שהרצח אכן בוצע על ידי היהודים.
ב-29 באפריל, כחודש וחצי לאחר מותו של אנדרי, הגישה סיעת הימין הקיצוני של הפרלמנט הרוסי (דומה) במוסקבה שאילתה רשמית לשר המשפטים ושר הפנים. 40 חברי פרלמנט היו חתומים על השאילתה והם ביקשו תשובות: מה תכנית הפעולה של הממשלה למיגור תופעת רצח לצורך קיום פולחן יהודי בעתיד. אחד מחברי הפרלמנט, מרקוב, הצהיר ש-"אם גם הפעם הממשלה לא תנקוט בצעדים שיאפשרו להאשים את היהודים שרצחו ילד רוסי, זה ייגמר בפוגרום וכל היהודים ימותו".
הפרופגנדה האנטישמית, גם הפעם, הייתה תועלתנית ולא מקרית. בשנה הקרובה היו אמורות להתקיים הבחירות לדומה. הלהטת הרוחות הייתה אמורה לעזור לימין לדחוק הצידה את הסיעות הליברליות והדמוקרטיות ולזכות ברוב קולות הבוחרים. שר המשפטים, גלוביטוב, עדכן את ראש הממשלה, סטוליפין, לגבי המתרחש ושלח לקייב צוות חקירה מיוחד. במקביל, הוא שלח מברק לתובע המחוזי של קייב ודרש ממנו "לעקוב מקרוב אחרי התפתחות החקירה". בקשה זו לא הייתה מקרית, כי עוד קודם אותו תובע עדכן את שגלוביטוב עצמו כי לדעתו אכן קיימת סבירות גבוהה שהנער נרצח על ידי היהודים למטרות פולחן. בהמשך, עם קצת לחץ "מלמעלה", נמצאו גם עדויות פתולוגיות בעקבות ניתוח לאחר המוות, שחיזקו את הגרסה. הסיבה לרצח הייתה ברורה, לכאורה. כל מה שנותר זה למצוא את הרוצח.
מנדל בייליס עבד במפעל חומרי בנייה בסמוך למקום הרצח. הבעלים של המפעל, זאייצב, היה גם הוא יהודי. צירוף מקרים שכזה עורר חשד מידי אצל הארגונים האנטישמיים בעיר שפתחו בחקירה עצמאית והצביעו על כך לצוות החקירות המיוחד שנשלח על ידי שר המשפטים. לפתע הופיעו עדויות על "גבר עם זקן שחור" שרדף אחרי אנדרי וגרר אותו לאחד מתנורי המפעל, שם חיכו להם עוד שני גברים "בבגדים מוזרים".
בייליס הובא לחקירה, אבל הכחיש כל קשר לאירוע. התברר גם שלא הוא ולא הבעלים של המפעל לא היו יהודים דתיים ולכן לא היו לבושים ככאלה. אשתו של בייליס, אסתר, סיפרה בחקירתה שבעלה לא שומר שבת ואף לא חוגג חגים יהודים, כי הוא חייב לעבוד מסביב לשעון כדי לפרנס את חמשת ילדיהם הקטנים. החקירה הגיעה למבוי סתום ובייליס שוחרר לביתו.
באותו זמן התכוננה קייב לביקור הצאר ופמלייתו. המשטרה עשתה הכל כדי לדאוג לביטחונה של משפחת המלוכה ולהרגיע את האווירה בעיר, שהמשיכה להיות נפיצה במיוחד. גורמי הימין הקיצוני בעיר וסיעות הימין הקיצוני בדומה איימו בהסלמת המצב ובהוצאה לפועל של פוגרומים עד שלמשטרת קייב לא נותרה ברירה כביכול אלא לעצור את בייליס, לפי הגדרתם, "למען ביטחונו האישי".
בינתיים נגד בייליס, שעדיין ישב במעצר הגנתי, הצטברו "ראיות חדשות". המדובב שחלק איתו תא, סיפר שבייליס הודה בפניו. אחרי עינויים, בייליס עצמו הודה ברצח הנער. הוא סיפר לחוקרים שרצח את אנדרי והקיז ממנו דם באמצעות "כלי פולחן מיוחדים".
כתב האישום נגד בייליס הוגש בינואר 1912 ומשפט הראווה תוכנן להיפתח במאי של אותה שנה. עצם קיום המשפט יצר תהודה בכל העולם, מאחר והיה ברור שהוא מפוברק – עלילת דם לכל דבר ועניין. הפגנות פרצו בגרמניה, אנשי כמורה אנגלים שלחו מכתב פתוח ועוד פניות של אנשי רוח ותרבות דרשו לבטל את המשפט לאלתר.
עו"ד אלכסנדר טאגר כתב: "כל המדינה התקוממה נגד המשפט, המחתרת הבולשביקית, הליברלים וסיעות המרכז. החלו גם איומים בשביתה כללית. רק הימין הקיצוני המשיך לעודד את עלילת הדם".
בעיתון המקומי של קייב נכתב ב-12 באוקטובר 1913: "כצפוי, כולם מבינים שבייליס לא קשור, מדובר במשפט מפוברק, פורמלי, ימים שלמים שהמשפט מתקיים ושמו של בייליס אפילו לא מוזכר".
את ההגנה על בייליס לקחו על עצמם עורכי הדין הכי טובים של האימפריה ובראשם ישראל (אוסקר) גרוזנברג (כן, ההוא שעל שמו רחוב בתל-אביב ובירושלים), שבנוסף להיותו מגדולי הפרקליטים היהודיים ברוסיה, התמחה בטיפול בתיקים פליליים על רקע אנטישמי.
גרוזנברג עצמו נולד בתחום המושב, אך הצליח להתקבל ללימודים בפקולטה למשפטים של אוניברסיטת קייב ולסיים את לימודיו בהצטיינות. הנהלת האוניברסיטה הציעה לו להצטרף לסגל המרצים, בתנאי אחד: עליו להתנצר. גרוזנברג סירב וכפי שהוא סיפר בעצמו, מעולם לא הצטער על כך: "במקום להתעסק במחקר, העדפתי להילחם בבתי משפט".
התיק הגדול הראשון שלו היה קשור גם הוא בעלילת דם: רוקח יהודי בשם בלונדס מהעיר וילנה הואשם בניסיון רצח של שכנתו. בדיוק כמו בתיק של בייליס כמה שנים מאוחר יותר, השכנה האשימה את בלונדס בתקיפה והקזת דם. עו"ד גרוזנברג זיהה את ההזדמנות כי מדובר בתיק שיכול להפוך לתקדימי והציע לייצג את הנאשם. אמנם בית המשפט מצא את בלונדס אשם, אך גרוזנברג יחד עם עוד שני עורכי דין הגיש ערעור ובלונדס זוכה.
"אתם יכולים להאמין לי או לא להאמין לי, אבל לו הייתי יודע או חושב, אפילו לדקה, שהדת היהודית מאפשרת שימוש בדם אנושי, לא הייתי מסכים להישאר יהודי". כך פתח עו"ד גרוזנברג את נאום ההגנה שלו שנמשך שש שעות תמימות. במהלכן הוא הציג טענות נגד כל הראיות המפוברקות והציג ראיות משלו שהוכיחו את חפותו של הנאשם. לבית משפט לא הייתה ברירה אלא לזכות את בייליס.
משפט בייליס הפך למשפט הראווה הכי מפורסם באימפריה הרוסית בתקופת טרום המהפכה. ב-28 באוקטובר, שנה אחרי שהתחיל המשפט ויותר משנתיים אחרי שנאסר, מנחם בייליס שוחרר. ליד ביתו התאספו אלפי אנשים כדי לברך אותו על כך שהאמת יצאה לאור.
בימים שלאחר זיכויו במשפט, הוצב שלט על עמוד התחבורה הציבורית שליד ביתו, עליו נכתב "תחנת בייליס", לטובת המבקרים הרבים שביקשו לפגוש אותו. מצד שני, עקב איומים על חייו, דרש ממנו מושל המחוז שיעזוב את קייב. בסוף 1913 עזבה משפחת בייליס ברכבת לעיר הנמל טרייסט באיטליה ומשם הפליגה לאלכסנדריה ובינואר 1914 הגיעה לנמל יפו, שם המונים הריעו לו כל הדרך למלון הרצליה בתל אביב.
ב-1921 נסע בייליס לארה"ב לאחר שנקלע לקשיים כלכליים ולאחר שהתבשר כי בנו הבכור שם קץ לחייו, משפחתו הצטרפה אליו בניו יורק. בייליס גולל את קורותיו בתקופת שבתו בכלא בעיתון מקומי וב-1926 הוציא ביידיש ובאנגלית, את ספרו "משפטו של שעיר לעזאזל" (The Story of My Sufferings). הספר תורגם לראשונה לרוסית רק בשנת 2005.
מנחם בייליס נפטר בפתאומיות בשנת 1934 ונקבר בבית העלמין שבקווינס, ניו יורק. על מצבתו נכתב:
בן אדם, שים לב לזה הקבר
בו ינוח איש קדוש בחיר גבר.
רשעי קייב העיר שמוהו למטרה
ועל כל ישראל פרשו הצרה.
העלילו דם ילד נוצרי דורשת אמונתו
לימי חג הפסח הוא לעדתו.
אסרוהו בכבלים ויורידוהו אל הבור
ושנים עשרות לא ראה אור.
ובעד כל ישראל עונה עד דכא
תנו כבוד לנפש טהורה וזכה.
יתלונן בצל שדי במרומי שמים
עד יקיצו הנרדמים לחיים.
