1949. június 21-én Márton Áron a gyulafehérvári püspöki iroda akkori helyettesével, Ferenc Benjáminnal együtt taxit rendelt, hogy elvitessék magukat Tövisre, a vasútállomásra, ahonnan vonattal akartak továbbutazni Bukarestbe. Félúton a sofőr megállt, s motorhibát színlelt. Röviddel ezután „éppen arra jött egy másik autó” – benne civil ruhás rendőrökkel, akik „készségesen” felajánlották autójukat a püspöknek. Miután elindultak, a hatósági személyek felmutatták igazolványukat, s kijelentették, hogy parancsuk van a letartóztatására – idézte fel a Heteknek Nagy Árpád kolozsvári történész. A püspök szemét bekötötték és figyelmeztették, hogy nem kérdezhet semmit, kérdéseket csakis nekik van joguk feltenni. A vizsgálati fogság körülbelül három évig tartott. Ez alatt az idő alatt Márton Áron raboskodott a piteşti, a nagyenyedi és a máramarosszigeti börtönökben. A bukaresti katonai törvényszék 1951. július 13-án életfogytiglani börtönbüntetésre ítélte. 1952-ben Máramarosszigeten közös cellába került Alexandru Todea görög katolikus püspökkel, akivel kitűnő kapcsolatban maradtak szabadulásuk után is.
A bebörtönzött püspök helyzete idővel valamelyest javult, Petru Groza miniszterelnök közben tudott járni, hogy enyhítsenek a püspök brutális börtönkörülményein. Ennek következtében a bukaresti fogházból áthelyezték Bukarest külvárosába egy volt bojár villájába, ahol ugyan állandó őrizet és megfigyelés alatt tartották, de zárkáját már nem kellett mással megosztania. Éveken keresztül csak akkor került kapcsolatba másokkal, amikor egy ablakon át beadták neki az ételt – ám az éhezés és a fagyás már nem veszélyeztette.
Hogy miért került fogságba a székely püspök? A válasz igen egyszerű és mégis összetett – mondja a történész. 1945–49 között kiépültek Romániában a szovjet típusú államberendezkedés, az úgynevezett népi demokrácia alapjai, a totalitárius rendszer minden elemével. Márton Áron ebben az időszakban leveleiben, beszédeiben gyakran foglalkozott az emberi és kisebbségi jogokkal, a demokrácia erkölcsi feltételeivel, a szociális feszültségekkel, a második világháború következményeivel és a kereszténység felelősségével. Gyakran szót emelt az elnyomó rendszer áldozatai érdekében is. A hatalom erőszakos nemzetiség- és egyházellenes intézkedései közepette ez nem maradhatott megtorlás nélkül – a püspök már előre felkészítette híveit és papjait a várható eseményekre, arra az esetre, ha őt bebörtönöznék.