Рано-вранці 24 березня 1949 року у двері квартири, в якій Меїр Гельфонд та його товариш по інституту знімали кут, постукали. На порозі стояли двоє незнайомців у цивільному, які попросили дозволу увійти до квартири. Чоловіки виявилися співробітниками Вінницького УМДБ, влаштували ретельний обшук. Вилучивши записи та книги, чекісти відвезли Гельфонда до в'язниці при місцевому МДБ.

Чекісти довго не могли повірити, що студенти зі Жмеринки діяли самостійно. На роль ідейного натхненника молоді співробітниками МДБ був «призначений» Елі Співак – вчений-ідишист, член Академії Наук УРСР, заарештований за справою Єврейського антифашистського комітету. Він був дальнім родичем Михайла Співака, у якого чекісти вдень і вночі намагалися витягнути необхідні їм свідчення. Аніякого ставлення до молоді Елі Співак не мав, але слідчому Горюну потрібен був лише підпис під протоколом. Так у справу й увійшло фальшиве напуття від Співака, нібито адресоване жмеринським юнакам та дівчатам: «Це від вас, молоді, залежить. Ви дійте, а ми вас підтримаємо».

Із ув’язненими сусідами по першій своїй камері, у Вінницькій в'язниці, Меїру пощастило. Деякі з них були так званими «повторниками» – людьми, заарештованими вдруге за давньою справою. Одним серед них був поет Ейдлін. Він декламував ув’язненим вірші і організував читання лекцій. Підключився до гуртка самоосвіти і Меїр, який розповідав ув’язненим про фізіологію, якою захоплювався ще в медінституті. Впродовж місяця Меїра перевели до Києва. Просто перед виходом із камери, прощаючись із товаришами, він почув шепіт Ейдліна: «Ну, а ленделе, аза йор ойф зей!» («Ну і країна, пропади вона пропадом!»).

Слідство у справі Гельфонда завершилося у столиці УРСР. У Києві Меїр довго відбував ув’язнення на самоті. Щоб не збожеволіти, він вголос переказувати собі книги. Слідчий, капітан МДБ Горюн, навіть подумав, що Меїр намагається симулювати душевну хворобу, але, про всяк випадок, з одиночки його перевів. Меїр, за весь час перебування у Київській в'язниці МДБ, змінив декілька камер. В одній із них був старий релігійний єврей, який переїхав із Москви до Чернівців. Все життя Гельфонд згадував, наскільки важко було відбувати ув’язнення в радянських катівнях йому, праведнику. Одного разу, у суботу, ув’язаних відвели на щеплення від черевного тифу. Старий благав жінку-лікаря не робити йому щеплення в шабат, але його схопили під руки і прищепили насильно. Меїр протестував: «Як ви можете так чинити? Ви ж лікар!» За це вертухай кинув юнака у «шафу» слідчого корпусу. Це була закрита дерев'яна вузька шухляда, в якій неможливо було навіть повернутися. У неї молодик виявлявся неодноразово.

У листопаді 1949 року слідство у справі Гельфонду завершилося. Тоді його перевели до Лук'янівської в'язниці. Старостою нової камери був імпозантний Михайло Данишевський, головний редактор центральної партійної газети УРСР «Радянська Україна», який уже втретє був ув’язнений. Іншим теж цікавим співкамерником Меїра був переконаний сіоніст Давидович. Завдяки цьому старому ув’язненому Гельфонд вперше почув про Герцла, Вейцмана, Соколова та решту лідерів єврейського народу.

Визнаний винним за статтями 54-10 ч. 2 («Пропаганда чи агітація») та 54-11 («Організаційна діяльність») КК УРСР, Меїр Гельфонд отримав 10 років перебування у таборі. Разом зі своїми товаришами, Володимиром Керцманом та Михайлом Співаком, 3 грудня 1949 року вирушив за етапом.

Меїр Гелфонд потрапив до Воркути, до сумнозвісного Речлага, де перебували політичні в'язні. Найстрашнішою роботою в Речлазі вважалася шахта. Проте колишньому студенту-медику пощастило. За сприяння російського дворянина та чудового лікаря Сергія Петрова молодий єврей потрапив у табірну санчастину. Меїр був спочатку санітаром, потім братом милосердя. У польових умовах, він опановував майбутню спеціальність. Користуючись своїм привілейованим становищем, він завжди намагався допомогти євреям, які потрапляли до цих страшних місць. Найчастіше він демонстрував людям, як правильно симулювати послаблення зору, а його старший товариш Сергій Петров, у свою чергу, рекомендував начальнику санітарної частини не давати «майже сліпим» людям найважчу – «шахтну» – категорію.

Окрім занять медициною, Гельфонд студіював у таборі історію, філософію, мови. Один з останніх залишившихся івритських письменників в Радянському Союзі, Цві Прейгерзон, ув’язнений поруч з Гельфондом, згадував, що він був єдиним євреєм у таборі, який вирішив серйозно вивчати іврит. Його ретельність та посидючість були неймовірними. За кілька місяців занять Меїр Гельфонд навчився чудово говорити на івриті.

Єдиною відрадою у Речлазі були цікаві люди. Крім Прейгерзона, поруч з Меїром Гельфондом були ув’язненні: молодий сіоніст з Одеси Йосип Хорол, релігійний єврей та учасник руху «Бриха» Мордехай Шенкар, вчений та переконаний патріот Ізраїлю Шаєй Білік, видний польський сіоніст Йосип Меллер.

Після визволення, у вересні 1954 року, Меїр поїхав у Жмеринку до батьків. Повертався додому через Москву, де Йосип Меллер попросив його зайти до Віри Федорівни Левчак, терапевта, яка чимало допомагала ув'язненим під час своєї роботи в Ухтпечлазі. Прийшовши до Віри Федорівни, чоловік якої теж був репресований, Гельфонд не лише передав привіт від Меллера, а й познайомився зі своєю майбутньою дружиною – Мариною Долгоплоською, дочкою господині.

У великих містах України колишньому політичному в'язню проживати не дозволялося. Перебувавши до грудня 1954 року у батьків у Жмеринці, Гельфонд був змушений виїхати до Караганди, де вступив до медичного інституту. Одержимий професією лікаря, колишній політв'язень встигав чудово вчитися та підробляти фельдшером. Водночас роки ув’язнення у таборі лише переконали Меїра у правильності своїх поглядів. Незабаром у Караганді знайшлися і соратники: колишні в'язні сіоністи під керівництвом інженера-електрика Йосипа Курицького. Дякуючи Гельфонду сіоністи організували доставку до Караганди матеріалів із ізраїльського посольства. Налагодити зв'язок із ізраїльським посольством у Москві Меїру Гельфонду вдалося через сіоністів Менахема Леві та Якова Ейдельмана, з якими він також познайомився у таборі.

У січні 1957 року хмари над карагандинськими сіоністами почали згущуватися. Меїр помітив за собою стеження, а невдовзі його друзів по гуртку Курицького розпочали викликати на допити. Незабаром Меїра, який їхав із нічного чергування на робочому поїзді, затримали для з'ясування особи. Йшлося про якийсь крадіжку, але міліціонери поводилися дуже дивно. Добре знайомий із радянською каральною системою, Гельфонд одразу почув негаразди. З Караганди йому довелося виїхати до Калініна, де він продовжив навчання у місцевому медінституті.

Ще одним зв'язковим Меїра Гельфонда з Ізраїлем був старий знайомий Йосип Меллер, який виїхав через Польщу до Ерець-Ісраеля. Потрапивши на роботу в «Лішкат Акешер» («Бюро зв'язків»), спецслужбу відповідальну за контакти з євреями в СРСР, Меллер відрекомендував Гельфонда як надійну людину. Невдовзі з Ізраїлю передали, щоб Меїр та його кохана Марина Долгоплоськ готувалися до виїзду у Польщу. Для цієї операції молодим людям були підібрані фіктивні «наречений» та «наречена», які репатріювалися в ПНР. Проте в останній момент операція скасувалась. Наприкінці 1957 року термін минув, коли Гельфонд міг залишити СРСР, і його «дружині», яка вже перебувала в Польщі, довелося їхати до Ізраїлю однієї.

Наприкінці 1958 року Меїр одружився із Мариною і переїхав до Москви, а у 1959 року перевівся з Калінінського медінституту на навчання у радянській столиці. Отримавши диплом, він влаштувався на посаду лікаря-терапевта у Першому та Другому медичних інститутах. За декілька років у пари народилася донька – Cімона.

У шістдесяті роки столична квартира Гельфонда стала місцем ночівлі та своєрідним штабом єврейських активістів, які приїжджали до Москви з Риги, Києва, Одеси, Вільнюса та інших міст. Зв'язок із ізраїльським посольством він не припиняв, отримуючи через спеціальних кур'єрів, які приїжджали до Радянського Союзу, гроші на підпільну роботу. У 1963 році під керівництвом Гельфонда розрізнені групи сіоністів провели першу спільну акцію. Його товаришу по Речлагу, Йосипу Хоролу, вдалося надрукувати та розмножити у Ризі брошури з віршами Бяліка, статтями Жаботинського та конспектом книги «Ексодус» американського письменника Леона Юріса. З Риги Хорол перевіз «самвидат» до Москви. Звідти Гельфонд із товаришами організував поширення брошур містами Радянського Союзу. Потім в «самвидаті», їх друкарки розмножували на друкарських машинках, куплених на кошти «фонду Гельфонду», праця яких оплачувалася з того самого фонду. У мережі були і перекладачі, і розповсюджувачі, які займалися підпільною роботою, постійно ризикуючи бути ув’язненими разом зі своїм лідером.

До вересня 1968 року окремі сім'ї в Союзі почали отримувати дозволи на виїзд до Ізраїлю. Для підготовки розпочатої алії Меїр Гельфонд вирішив змінити тактику. З окремих груп він створив єдину неформальну організацію із чітким розподілом функцій та загальним керівництвом. Другою амбітною метою стало створення мережі ульпанів, у тому числі дитячих, а також підготовка вчителів івриту та забезпечення підпільних курсів навчальними посібниками. Серед московських сіоністів з'явилася і нова форма масових заходів – проводи репатріантів до Ізраїлю, куди з'їжджалися люди з різних міст.

Уся ця небезпечна громадська діяльність проходила на фоні захисту Гельфондом кандидатської дисертації, присвяченої застосуванню лікарських засобів при лікуванні серцевої недостатності.