Карабчевский выступал в процессах как по уголовным, так и по политическим делам. В конце 1877 – начале 1878 года Николай Платонович принимал участие в знаменитом процессе «ста девяноста трех». Здесь он оказался в окружении целого созвездия блестящих присяжных поверенных. Среди защитников были П. А. Александров, Г. В. Бардовский, А. А. Боровиковский, В. Н. Герард, М. Ф. Громницкий, А. Я. Пассовер, П. А. Потехин, В. Д. Спасович, Д. В. Стасов, доктор права Н. С. Таганцев и другие. И только трое помощников присяжных поверенных удостоились чести быть в этом списке: Н. П. Карабчевский, В. М. Бобрищев-Пушкин и Грацианский.

Николай Платонович защищал одну из главных обвиняемых, Е. К. Брешко-Брешковскую, которую впоследствии стали называть «бабушкой русской революции» (она умерла в Праге, на девяносто первом году жизни), а также А. В. Андрееву и В. П. Рогачеву. Хотя первая из них все же была приговорена к пяти годам каторги, речь Карабчевского произвела сильное впечатление. Двое других его подзащитных были оправданы. Спустя сорок лет он вспоминал: «Мы сидели на процессе в течение многих месяцев, побросав другие дела, – и какая проявилась высота понимания своих задач. Это был «политический» процесс. Но не подумайте, что все ограничивалось либеральными выступлениями и партийной лирикой – нет, проявлено было изумительное, почти пророческое понимание общественного, бытового и исторического значения процесса, в речах чуялось бесстрашное углубление в самую толщу почвы, на которой процесс развился. Были чудные речи… Я помню наши овации по адресу речей Александрова, Герарда, Бардовского и многих других, речи которых были для нас целым откровением, этими воспоминаниями я хочу сказать, что на протяжении менее десятка лет был уже подготовлен целый кадр защитников для самых сложных, самых ответственных и боевых в то время процессов».

Находясь после Октябрьской революции в эмиграции, Карабчевский выпустил два тома воспоминаний «Что глаза мои видели». В них, описывая процесс «ста девяноста трех», он отмечает, что среди подсудимых было несколько выдающихся личностей во главе с И. Н. Мышкиным. «Своими речами на суде он «зажигал сердца» молодежи, выступая убежденным до фанатизма революционером-пропагандистом, – писал Карабчевский. – Я сам ночи не спал после его страстных выступлений. Порою слова его казались мне непреложным откровением. Ярко помню кульминационный момент процесса, когда Мышкин исчерпывающе высказал свое знаменитое «кредо»: «Всеобщее народное восстание». Оно потрясло и захватило всю аудиторию».

На процессе «ста девяноста трех» произошел такой эпизод. Когда во время речи Мышкина жандармы бросились зажимать ему рот, адвокаты Бардовский, Стасов, Утин и некоторые другие обступили его, требуя записать в протокол, что жандармы позволяют себе бить подсудимых. Карабчевский же, по собственному признанию, «потеряв голову, угрожающе бросился на жандармского офицера с графином в руках».

В ходе процесса и после его окончания Карабчевский много раз встречался со своей подзащитной Брешко-Брешковской, которая прониклась искренней симпатией и доверием к молодому адвокату и даже склонна была вовлечь его в революционную борьбу. На это Николай Платонович сказал: «Не кровью и насилием возрождается мир… Для меня «террорист» и «палач» одинаково отвратительны». Тогда революционерка, крепко пожав Карабчевскому руку, сказала на прощание: «Бог с вами, оставайтесь праведником… предоставьте грешникам спасать мир. Я иду в каторгу… а вы на волю, к радостям жизни. Спасибо вам за все!»

Впоследствии Карабчевский выступал на политическом процессе «семнадцати» и некоторых других подобных процессах. Оценивая их с точки зрения общественного к ним отношения, уже после революции он писал, что в те годы «интеллигенция благоразумно-выжидательно «тайно аплодировала», а обыватели и народ пока только ротозейно недоумевали».

В 1879 году Карабчевский стал полноправным адвокатом, вступив в сословие присяжных поверенных округа Санкт-Петербургской судебной палаты. Он часто выступал по самым громким процессам того времени. Слава его как блестящего защитника возрастала изо дня в день, началась же она после блестящей речи по так называемому интендантскому делу, которое слушалось в Особом присутствии Петербургского военно-окружного суда с 18 февраля по 17 апреля 1882 года. В этом «процессе-монстре», как называл его Карабчевский, защита была представлена такими известными адвокатами, как В. И. Жуковский, А. И. Урусов, С. П. Марголин, и некоторыми другими. Суду были преданы шестнадцать интендантов и подрядчиков во главе с действительным статским советником В. П. Макшеевым, бывшим окружным интендантом Рущукского отряда действующей армии в турецкой кампании 1877 года. Все они обвинялись в злоупотреблениях при поставках продовольствия в армию. Поскольку в числе подсудимых было лицо в генеральском чине (чин действительного статского советника приравнивался к генеральскому), то и Особое присутствие состояло исключительно из генералов. Председательствовал член Главного военного суда В. К. Слуцкий, обвинение поддерживал военный прокурор барон Остен-Сакен и его помощники Рыльский и Иллюстров.

Еще задолго до процесса общественное мнение было настроено против главного обвиняемого Макшеева. В печати на него появились резкие нападки, обсуждалась не только его прошлая деятельность, но и особенности личности. Все считали, что едва ли найдется адвокат, согласный защищать человека, вина которого «столь вопиюща». Чтобы противостоять одностороннему освещению в печати обстоятельств дела, Макшеев стал издавать свою газету «Эхо». Но это, по выражению Карабчевского, «подлило только масла в огонь». «Можно смело утверждать, – пишет он, – что защита Макшеева прошла под дружный аккомпанемент неодобрительного шипения и свиста всей нашей ежедневной печати». Интригу процессу придавало еще и то, что Рущукским отрядом командовал наследник цесаревич, в 1881 году вступивший на российский трон под именем Александр III, а начальником штаба у него был генерал-майор И. С. Ванновский, ставший к началу рассмотрения дела военным министром.

Свою защитительную речь Карабчевский произносил шесть часов с двумя небольшими перерывами. Досконально изучив многотомное дело (достаточно сказать, что один обвинительный акт составлял четыреста страниц), Николай Платонович шаг за шагом разрушал обвинение, воздвигнутое против его подзащитного. Конечно, добиться полного оправдания по такому делу было невозможно. По приговору суда Макшеева сослали на жительство в Томск, а через несколько лет помиловали.

В ноябре – декабре 1884 года в Санкт-Петербургском окружном суде Карабчевский совместно с адвокатом В. Ф. Леонтьевым защищал подсудимого И. И. Мироновича, обвинявшегося в убийстве еврейской девочки Сары Беккер. Обвинял подсудимого товарищ прокурора окружного суда И. Ф. Дыновский. Это дело наделало в свое время много шума в столице, поэтому Карабчевский начал свою речь так: «Господа присяжные заседатели! Страшная и многоголовая гидра – предубеждение, и с нею-то прежде всего приходится столкнуться в этом злополучном деле. Злополучном с первого судебного шага, злополучном на всем дальнейшем протяжении процесса. Преступление зверское, кровавое, совершенное почти над ребенком, в центре столицы на фешенебельном Невском, всех, разумеется, потрясло, всех взволновало. Этого было уже достаточно, чтобы заставить немного потерять голову, даже тех, кому в подобных случаях именно следовало бы призвать все свое хладнокровие».

Далее, постепенно разбивая все доводы обвинения, он подводил к мысли о невиновности Мироновича. А свою речь закончил так: «Нам всем бы хотелось, чтобы ларчик похитрее открывался. А он открывается просто: Миронович невиновен. Начните с этого и кончите этим: оправдайте его! Вы не удалитесь от истины». Однако убедить присяжных заседателей Николай Платонович не смог. Они вынесли вердикт: «Виновен», на основании которого суд приговорил Мироновича к каторжным работам на четыре года. На этот приговор Карабчевский принес кассационную жалобу, рассмотренную Правительствующим сенатом в феврале 1885 года. В отношении Мироновича приговор был отменен, и дело направлено на вторичное разбирательство.