Den tyske besættelse af Norge gjorde Bratteli til modstandsmand under anden verdenskrig, og han blev arresteret af tyskerne i 1942. Han blev holdt som Nacht und Nebel-fange i koncentrationslejre, blandt andet Sachsenhausen. I foråret 1945 var han en af de fanger, der blev evakueret af de hvide busser, og da vejede han blot 47 kg.