Pinochetin Chilen 1973 vallankaappauksen jälkeen hänet vangittiin syytettynä maanpetoksesta, ja hän joutui kidutetuksi. 1974 maaliskuussa Alberto Bachelet kuoli jatkuvista pahoinpitelyistä aiheutuneeseen sydänpysähdykseen. Myös Michelle Bacheletia ja hänen äitiään pidettiin vangittuina ja kidutettiin pahamaineisessa Villa Grimaldissa Santiagossa. 1975 he pakenivat Australiaan, ja myöhemmin Michelle Bachelet jatkoi lääketieteen opintojaan Itä-Saksassa. Hän palasi Chileen 1979 ja valmistui kirurgiksi 1982 Chilen yliopistosta.