是特高在党内的特务，伊藤被捕就是由三船留吉告发的。他被移送到市谷刑务所、丰多摩刑务所，1934年12月25日预审结束，获得保释。1935年4月16日，东京地方裁判所认定伊藤律有罪，判处惩役2年、执行犹予3年。判决之后，伊藤律在亲族的帮助下来到大坂府的堺市，成为三菱矿业系列堺化学工业工厂的临时雇员。1936年2月加入东京帝国大学经济学部助教授土屋乔雄的研究室，协助研究日本农业经济史。同年7月结婚。秋，他与一高的同期同学长谷川浩一拍即合，翌年8月与长谷川浩着手重建日本共产党。两人采用人民战线的战术，不在街头