Proces Sergieja Antonowa i towarzyszy, oskarżonych o współudział w spisku na życie Jana Pawła II, rozpoczął się w maju 1985 r. i trwał do marca 1986 r.
Sam Antonow został aresztowany w listopadzie 1982 r. Wraz z nim oskarżeni zostali dwaj dyplomaci bułgarscy Żeliu Wasiliew i Todor Ajwazow. Włoskie śledztwo w sprawie „bułgarskiego śladu”, prowadzone przez prokuratora Ferdinando Imposimato, trwało więc dwa i pół roku i doprowadziło do procesu, w którym miało się okazać, kto naprawdę stał za próbą zabicia papieża. Ponieważ na „bułgarski ślad” naprowadził swymi zeznaniami sam Agca, był on kluczowym świadkiem w sprawie. Zamiast potwierdzenia swych zeznań, Agca dokonał jednak swoistej autokompromitacji. Oświadczył, że jest wcielonym Jezusem Chrystusem, co zasadniczo podważyło wiarygodność oskarżenia. Włoski sędzia Ilario Martella był także pod presją sytuacji międzynarodowej, w której sam fakt, że za zamachem mogły stać służby bułgarskie, a więc także sowieckie, był niezwykle kłopotliwy.
Pod koniec 1983 r. zimna wojna między Zachodem i blokiem sowieckim weszła w ostre stadium. Wobec nadchodzącego terminu decyzji NATO o rozmieszczeniu w Europie Zachodniej rakiet Pershing i Cruise, propaganda i wywiad ZSRR usilnie wspierały pokojowe ruchy w społeczeństwach zachodnich. Presja rozlicznych demonstracji mogła mięć wpływ na decyzję natowskiego szczytu, gdyby nie zestrzelenie przez dowództwo ZSRR pasażerskiego samolotu koreańskiego na początku września 1983 r. Ten akt sowieckiego barbarzyństwa wywołał szok i ułatwił decyzję o rozmieszczeniu wspomnianych rakiet. Kreml poniósł prestiżową porażkę, a na domiar złego stan zdrowia Andropowa stale się pogarszał. Śledztwo w sprawie „bułgarskiego śladu” posuwało się naprzód, lecz fakt, że kolejne jego ślady wiodły na Kreml, stanowił dla prokuratury włoskiej, a pośrednio też służb amerykańskich, poważne wyzwanie.
Andropow umarł na początku lutego 1984 r., gdy śledztwo w sprawie bułgarskiego śladu było jeszcze w toku. Nowym szefem KPZR został schorowany Konstantin Czernienko. Choć partia sowiecka przeżywała kryzys związany ze starzeniem się jego kierownictwa, KGB nadal rosło w siłę pod kierownictwem Wiktora Czebrikowa. Kreml liczył, że wybory prezydenckie w USA przyniosą sukces demokratom, lecz w listopadzie 1984 r. wygrał je ponownie Ronald Reagan. W Moskwie zapanowała konsternacja. Kierownictwo kremlowskie mogło się obawiać, że jeśli nie uciszy Agcy, proces Bułgarów może się źle skończyć, gdyż Włosi i Amerykanie nie będą się już obawiać wymowy „śladu sowieckiego”. Przed rozpoczęciem procesu Antonowa i spółki Agca zasugerował, iż jeśli nie skompromituje dochodzenia włoskiego, zginie. Stąd jego dziwaczne zachowanie podczas tego procesu i stąd, pośrednio, decyzja sędziego Martelli o uwolnieniu Bułgarów od winy.
Klucza do zrozumienia, dlaczego włoskie śledztwo i proces nie przyniosły wówczas skutku, należy więc szukać w działaniach Kremla, ale także, a może głównie, w polityce włoskiej i amerykańskiej. Ujawnienie roli Kremla w zamachu na papieża mogło mocno zdestabilizować włoską scenę polityczną. Włoska partia komunistyczna musiałaby mocno tłumaczyć swoje sympatie prosowieckie. Z drugiej strony Amerykanie, którzy odnieśli spore sukcesy w rywalizacji z ZSRR w czasie pierwszej kadencji Reagana, zapewne nie chcieli działać zbyt pochopnie, ryzykując oskarżenie KGB i Andropowa, szefa KPZR w latach 1982–1984, o zorganizowanie zbrodni. Nawet jeśli były inne ślady wiodące od Agcy na Kreml, które potwierdzono po 1989 r. między innymi w archiwach Stasi, w opinii publicznej były one już mniej wiarygodne, skoro turecki zamachowiec odegrał rolę wariata.
"Śmiało można powiedzieć, że pielgrzymujemy. My przedstawiciele władz państwowych (...)".
"Nieumyślne narażenie na niebezpieczeństwo utraty życia lub ciężki uszczerbek na zdrowiu"
Tylko czerwcu i lipcu strażacy z tego powodu interweniowali ponad 800 razy.