Under andre verdenskrig var Hedemanns tre sønner aktive i motstandsbevegelsen. Reidar holdt till i Stockholm fra begynnelsen av 1941. Hedemann gikk av som ordfører i januar 1941, og ble med på å bygge opp Milorg i innlandet. Han og hans to gjenværende sønner ble arrestert 23. mars 1942, mistenkt for å drive med illegale aviser. Hedemann slapp ut etter en uke, mens sønnene satt til starten av juni. Begge de gjennværende sønnene rømte til Sverige i 1944. Rudolf Hedemann satt i Berg fangeleir fra 26. mai 1944. Under rettssaken mot Axel Aass etter krigen fortalte Aass at Hedemann ble arrestert fordi han var «en farlig mann», og var en av 38 personer fra Hedmark som ble «sikret for krigstid».