Gheorghiu-Dej ble 19. august 1933 dømt til femten års tvangsarbeid av en militær straffedomstol (senere redusert til tolv år), og satt fengslet i Jilava, Văcărești, Aiud, Ocnele Mari, Doftana, Caransebeș og i interneringsleiren Târgu Jiu. I 1935 ble han valgt inn i Kommunistpartiets sentralkomité og ble leder av den såkalte «fengselsavdelingen» i partiet (partimedlemmer som satt fengslet i Romania, til forskjell fra de som var blitt dømt til fengselsstraffer in absentia, og hadde klart å rømme til Sovjetunionen).