Кроме того, Михаил V Калафат вернул из ссылки будущего Константинопольского патриарха Михаила I Келулария, который подвергся репрессиям за участие в заговоре против Михаила IV Пафлагона. Также были освобождены из-под стражи Георгий Маниак, которого Михаил V Калафат назначил катепано Италии, и Константин Далассин, посаженный в тюрьму Михаилом IV Пафлагоном. Эти меры сопровождались жестокими расправами над представителями семейства Пафлагонов и торжественными публичными процессиями, во время которых жители города устилали путь императора тканями. Исследователи полагают, что в планы Михаила V Калафата входило также устранение патриарха Алексия Студита. Однако попытка Михаила V Калафата ограничить влияние Зои, сослав её на один из Принцевых островов по обвинению в попытке отравления императора, не увенчалась успехом. Утром 19 апреля 1042 г., когда было объявлено о ссылке, в Константинополе началось крупное восстание, были разрушены дома родственников императора и осаждён дворец. Михаила V Калафата поддержали только его дядя новелисим Константин и военачальник Катакалон Кекавмен. Михаил V Калафат поспешил вернуть Зою из ссылки, заключил с ней договор о том, что, когда волнение уляжется, она смирится со своим подчинённым положением. После этого Михаил V Калафат вывел Зою на ипподром и показал народу, но волнения не прекратились. Видя, что Зоя перешла на сторону Михаила V Калафата, восставшие провозгласили императрицей заточённую в монастырь ещё при Романе III Аргире (1028–1034 гг.) младшую сестру Зои Феодору. Короновал на царство Феодору патриарх Алексий Студит (исследователи полагают, что не по собственной воле, а под давлением мятежников). Точная хронология событий исследователям неизвестна: Михаил Пселл относит появление Зои на царской трибуне ипподрома ко времени до коронации Феодоры, а Иоанн Скилица и Михаил Атталиат пишут, что это случилось после коронации. Видя, что бунтовщики одерживают верх, Михаил V Калафат и его дядя Константин бежали морским путём из дворца в Студийский монастырь, где стали искать защиты и просить постричь их в монахи. Но поскольку разгневанная толпа требовала казни, Михаила V Калафата и его дядю вытащили из храма и на месте, называемом Сигма, вырвали им глаза. По рассказу Михаила Пселла, Михаил V Калафат вёл себя во время казни недостойно: вырывался из рук палача и просил пощады. Также Михаил Пселл утверждает, что решение ослепить Михаила V Калафата было принято Феодорой, которая опасалась, что в случае разногласий между сёстрами Зоя может вернуть его на трон. После ослепления Михаил V Калафат был сослан в монастырь Элегмон, а затем на остров Хиос (дата его смерти исследователям неизвестна). По словам Иоанна Скилицы, общее число жертв столкновений во время восстания составило 3 тыс. человек. Падение Михаила V Калафата оставило глубокий отпечаток в памяти византийцев: Кекавмен приводил жизнь Михаила V Калафата как иллюстрацию непредсказуемости человеческой судьбы («…я видел экс-василевса Михаила… поутру, на восходе солнца, – державным василевсом, а в третьем часу дня – жалким и сирым слепцом»), а поэт Христофор Митилинский составил гекзаметрическую поэму об ослеплении Михаила V Калафата.