次带有严重体罚的外交部全体大会，孟用潜也是在外交部全体大会上被斗争最厉害者。此后，孟用潜被关进牛棚，随时被揪斗及审问。随着刘少奇被隔离看管，孟用潜也于1967年5月22日被中央专案组隔离审查。据孟用潜之女孟苏说，孟用潜是被中华人民共和国公安部（部长谢富治）正式逮捕的。自此，孟用潜便一直关押在监狱，遭到严重的刑讯逼供，要其承认同刘少奇在沈阳被捕后共同叛变。孟用潜拒不承认这种诬陷，前后翻供二十次，遭到残酷折磨，最后变成痴呆，丧失了记忆，生活不能自理，大小便时有失禁。专案组搞出了一个孟用潜对刘少奇在沈阳被捕叛