Im September 1957 wurde er verhaftet, aus der SED ausgeschlossen und im Dezember 1958 als Rädelsführer einer „partei- und staatsfeindlichen Gruppe“ wegen „Staatsverrats“ zu zehn Jahren Zuchthaus verurteilt. Bei einer Tagung der slawistischen Literaturwissenschaftler in Leipzig im März 1959 wurde Ralf Schröders Dissertation als „Revision der Theorie des sozialistischen Realismus“ verurteilt. Im Prozess gegen die so genannte „Schröder-Lucht-Gruppe“ erhielten auch der Sprachwissenschaftler Harro Lucht, der Schriftsteller Erich Loest und der Slawist Ronald Lötzsch Haftstrafen; ein zweiter Prozess richtete sich u. a. gegen den Romanisten Winfried Schröder, den Bruder des Slawisten, und die Übersetzerin Charlotte Kossuth, die ebenfalls ins Gefängnis mussten. Die Gerichtsverfahren standen im Zusammenhang einer Repressionswelle der DDR-Führung nach dem ungarischen Aufstand und dem polnischen Führungswechsel zu Gomułka. Diese Repressionswelle hatte bereits im März 1957 zu ähnlichen Urteilen gegen den Leiter und den Cheflektor des Aufbau-Verlags, Walter Janka und Wolfgang Harich, geführt („Gruppe Harich“). Sechs Jahre saß Ralf Schröder in Bautzen II ab, 1964 kam er im Rahmen einer allgemeinen Amnestie frei. Eine Rückkehr in eine wissenschaftliche Tätigkeit wurde ihm jedoch verwehrt.