1931年12月，陶鑄調回廈門任中共廈門中心市委組織部長。翌年初，調任中共福州中心市委書記，負責閩東北一帶的革命鬥爭。
1932年，陶鑄和曾誌結婚。時陶鑄24歲，曾誌22歲。此時陶鑄任中共福州中心市委書記，曾誌任福州中心市委秘書長。
秋來風雨費吟哦，鐵屋如灰黑犬多。
國未滅亡人半死，家無消息夢常過。
攘外空談稱絕學，殘民工計導先河。
我欲問天何聵聵，漫憑熱淚哭施羅。
這首詩是陶鑄1935年在南京軍人監獄的牢房裏，為悼念鄧中夏和羅登賢兩位革命誌士寫的悼亡詩。表現了陶鑄身陷囹圄，對革命堅定不移的信念。
陶鑄是1933年3月，奉上海的黨中央局調令來上海。到上海不久即被叛徒王善堂出賣被捕，先關押在上海公安局，後轉押南京中央陸軍監獄，被判處無期徒刑。在被關禁近五年的時間裏，陶鑄在獄中始終鬥誌昂揚，表現了一個共產黨員在敵人的威脅利誘麵前堅貞不屈的革命氣概。國民黨的法官審訊他的時候問他：“你信仰什麼？”
陶鑄在敵人森嚴的法庭上昂然回答：“我信仰共產主義。”
法官又問：“放你出去，你可相信三民主義？”
陶鑄斬釘截鐵地對國民黨的法官說：“不。我不騙你，你放了我，我也不相信三民主義。信仰是不可以隨意改變的。”
第一節 陶鑄一躍排第四觸怒林江做冤魂（6）
他在國民黨中央軍隊監獄服刑期間，與同獄的共產黨員蕭桂昌、喻屏、趙希愚等秘密成立黨支部，團結難友，開展思想政治工作，為反抗敵人的壓迫，爭取改善生活待遇，進行合法鬥爭。因此，常犯“獄規”，而受到懲處。
1937年“七七”盧溝橋事變，抗日戰爭爆發，黨中央發表著名的“八一”宣言，提出釋放政治犯，國共合作，共同抗日的主張，經周恩來與葉劍英和國民黨政府多方交涉，始營救出獄。9月26日，葉劍英派黃文傑代表八路軍辦事處，到中央軍人監獄接陶鑄出獄。同時營救出獄的還有趙希愚、蕭桂昌、顧玉良、周雲德、陳曾因、曹瑛等共七人。出獄的當天，他們七人合拍了一張照片，陶鑄還在照片上題詞“百戰歸來認此身”，以表獄中鬥爭的勝利。並作題照詩一首，作為與出獄難友紀念：
五年獄裏艱辛過，
一笑昂然對鏡頭。
珍重此身須記取，
階級仇恨尚深留。
在獄中五年多的時間裏，陶鑄刻苦學習，閱讀了《史記》《昭明文選》《古文觀止》等中國古典作品以及《東方雜誌》《國聞周報》等報刊，抓緊獄中時間，係統地研究政治、經濟、曆史、文藝等理論，並對馬恩著作進行了深入地鑽研。陶鑄原本沒有上過幾年學，從事革命後，更無暇讀書，出獄後，他感慨地說：“我的四年大學是在監獄裏上的。”後來有人問他：是什麼學校畢業的？陶鑄爽朗地回答說：“我是監獄大學畢業的。”
遙望延城光萬丈
過沔上謁武侯祠
沔上巍峨此廟祠，
才高管樂命何之。
車行風雨催人急，
何必低徊兩出師。
過留壩謁留侯廟
停車閑步瞻遺容，
敢效亡秦抒所衷。
遙望延城光萬丈，
輪聲欲起夕陽紅。
這是1940年3月，陶鑄被選為出席黨的“七大”代表，離開鄂中敵後遊擊區，赴延安途中，路過陝西沔陽、留壩時，參觀蜀漢丞相諸葛亮的武侯祠和西漢開國名臣張良的留侯廟時，寫下的兩首七絕詩篇。這兩首詩都是采用借古抒懷的藝術手法，表達了一位長期堅持敵後鬥爭的無產階級革命家，對奔赴久已向往的黨中央所在地的迫切心情，抒發了這位曆經考驗的共產主義忠誠戰士對抗日大業的堅定信念與抱負。
陶鑄是從鄂中到宜昌，乘船到達重慶的。在此之前，陶鑄出獄後，黨中央分配他到董必武領導下的湖北省委工作，任省委副書記兼宣傳部長，為推動黨抗日統一戰線的實施，為訓練敵後遊擊戰爭的骨幹，為建立鄂中黨的組織，做了大量工作。現在他又來到重慶，在重慶八路軍辦事處以少校副官的名義，經西安赴延安的。由於時局的變化，到達延安後才被告知，黨的“七大”延期召開。當時陶鑄是出席“七大”的華中代表團代表，華中代表團的團長是陳毅。因“七大”暫不召開，1941年春末，調中央辦公廳黨務材料室任副主任，整理“六大”以來黨的曆史資料，負責軍事文獻資料編纂及研究根據地的一些政策問題。研究室主任為王首道。
1942年到1943年，陶鑄參加了延安的整風運動。陶鑄和其他一些同誌一起，參與編寫了《六大以前黨的曆史材料》和《六大以來黨的曆史材料》這兩套黨內曆史文獻，用大量的曆史事實證明毛澤東路線的正確，批判了王明的錯誤路線。
1941年4月4日，陶鑄和曾誌惟一的女兒在延安出生了。為了紀念革命者日夜向往的革命聖地，特給女兒取名亮亮（陶斯亮）。