A fost arestat la 14 iulie 1947, anchetat la sediul MAI Bucureşti. În mai 1950, trei ani după momentul arestării, printr-o decizie a MAI, pe baza decretului 6/1950, primeşte o condamnare de 24 luni, majorată apoi cu încă 24 luni. Abia după 7 ani de detenţie, este judecat şi condamnat de către Tribunalul Militar Bucureşti la 15 ani muncă silnică pentru „activitate intensă contra clasei muncitoare” (art. 193/CP). A trecut prin închisorile şi lagărele de muncă: MAI Bucureşti, Malmaison, Piteşti, Văcăreşti, Craiova, Jilava, Capu Midia, Bragadiru, Popeşti-Leordeni, Rahova, Gherla, Aiud, Râmnicu-Sărat
Eliberat în iulie 1962, la expirarea pedepsei, i se stabileşte domiciliu obligatoriu în Bărăgan, în localitatea Rubla, până în 1964.
Soţia sa, Arlette Coposu, funcţionară la Ministerul de Externe, a fost arestată şi ea la 13 iunie 1950, implicată într-un proces fabricat, fiind acuzată de spionaj în favoarea Franţei. Condamnată la 20 de ani muncă silnică pentru „complicitate la crimă de înaltă trădare”, a fost eliberată abia în 1964. Sechelele detenţiei şi-au spus însă cuvântul, murind doi ani după eliberare, în 1966.
După eliberare, Corneliu Coposu a păstrat legăturile de partid cu foştii colegi de închisoare, fiind urmărit în permanenţă de către Securitate. În ciuda acestui fapt reuşeşte, în 1987, să înscrie, în clandestinitate, PNŢ în Internaţionala Creştin Democrată.
După 1989 este conducătorul emblematic al opoziţiei care combătea perpetuarea structurilor comuniste şi monopolizarea puterii de către fosta nomenclatură.
Moartea sa, la 11 noiembrie 1995, a însemnat o imensă pierdere pentru democraţia românească.