反帝反战同盟东京委员会印刷局，对遭遇特别高等警察（特高）打击而毁灭的共产青年同盟在一高的组织进行重建。然而被当局得知，于1932年9月被迫转入地下活动，其本人也在12月被学校开除。伊藤负责东京城西地区大学的共产青年同盟组织的活动。在东京商科大学（今一桥大学）发生「笼城事件」后，共产青年同盟规模扩展到60人。1933年2月被特高破获，东京商大的组织遭破坏。同月，伊藤律成为共产青年同盟的中央事务局长，并于3月13日正式加入日本共产党。5月16日被检举揭发，关押在大崎警察署。伊藤律入党是由三船留吉和今井藤一郎