Unmittelbar nach Ausrufung des Kriegsrechts wurde Michnik am 13. Dezember 1981 in das Internierungslager Białołęka in einem Warschauer Vorort gebracht. In der Internierungshaft schrieb er Texte, die in der Untergrundschrift „Tygodnik Mazowsze“ (Masowisches Wochenblatt) abgedruckt wurden. In ihnen rief er dazu auf, den Widerstand nunmehr in der Konspiration fortzuführen. Er widersetzte sich jedoch dem Aufbau einer zentralisierten Untergrundstruktur und warnte vor der Führung eines bewaffneten Kampfes. Sein Postulat war ein „langer Marsch“, also eine breite zivile Widerstandsbewegung, die für jeden und jede unterschiedliche Betätigungsfelder bereithalte: in der sozialen Selbsthilfe, im unabhängigen Presse- und Verlagswesen, in der Gewerkschaftsarbeit. Die Solidarność, so Michnik, solle nicht auf Rache sinnen, sondern eine demokratische Alternative zum Kommunismus entwickeln. Eine ähnliche Strategie machten sich auch die Gewerkschaftsführer der Solidarność im Untergrund zu eigen.
Am 3. September 1982 erhob die Staatsanwaltschaft Anklage gegen Michnik und andere Aktivisten des ehemaligen KOR wegen der angeblichen Vorbereitung eines gewaltsamen Sturzes der Gesellschaftsordnung. Michnik wurde deswegen aus dem Internierungslager in eine Untersuchungshaftanstalt verlegt. Die folgenden zwei Jahre verbrachte er im Warschauer Gefängnis an der Rakowiecka-Straße, wo er weitere politische Texte und Bücher schrieb, die im Untergrund und im Exil herausgegeben wurden. 1984 lehnte er das Angebot der Machthaber ab, ihn freizulassen, wenn er seine politische Betätigung einstellen oder ins Exil gehen würde. Seinem Beispiel folgten auch andre führende Solidarność-Vertreter, denen ähnliche Angebote gemacht wurden.
Der Prozess gegen Adam Michnik, Jacek Kuroń, Zbigniew Romaszewski und Henryk Wujec begann am 13. Juli 1984. Eine Woche später beschloss der Sejm eine Amnestie, auf deren Grundlage die politischen Häftlinge auf freien Fuß kamen. Michnik hatte zu diesem Zeitpunkt bereits 31 Monate im Gefängnis verbracht.
Nach seiner Haftentlassung engagierte sich Michnik sofort wieder in der Opposition, nahm an Kundgebungen und Demonstrationen teil und wurde Berater des Provisorischen Koordinierungsausschusses der Solidarność (Tymczasowa Komisja Koordynacyjna; TKK), der konspirativen Gewerkschaftsführung. Im Februar 1985 wurde er erneut verhaftet (gemeinsam mit Władysław Frasyniuk und Bogdan Lis). Die Anklagepunkte in dem ab Mai 1985 geführten Prozess lauteten: Führung des Provisorischen Koordinierungsausschusses und Stiftung öffentlicher Unruhe. Michnik wurde zu drei Jahren Gefängnis verurteilt.
Während der Ermittlungen verfasste er ein Buch über die Möglichkeiten eines Kompromisses mit den Kommunisten („Solche Zeiten … Über den Kompromiss“/Takie czasy … Rzecz o kompromisie). Darin schätzte er ein, dass eine Verständigung mit den kompromisswilligen Teilen der Herrschenden möglich sei. Voraussetzung sei allerdings die Anerkennung der Solidarność als Partner auf Augenhöhe. Er skizzierte die Gestalt einer künftigen Einigung und schlug in diesem Zusammenhang freie Wahlen für ein Drittel der Parlamentsmandate vor.
Im Rahmen einer weiteren Amnestie wurde Michnik im Juli 1986 aus dem Gefängnis entlassen. Er ließ sich in Danzig nieder, wo er einer der engsten Berater von Lech Wałęsa wurde. Er gehörte auch zum Kreise jener Personen, die vom Solidarność-Führer am Vorabend des Papstbesuches eingeladen wurden und am 31. Mai 1987 die sogenannte Erklärung der 63 unterzeichneten, in der die grundlegenden Ziele der polnischen Opposition formuliert waren.