Z funkcji zrezygnował, nie zgadzając się ze stanowiskiem władz związku w sprawie tzw. prowokacji bydgoskiej.
Po wprowadzeniu stanu wojennego został zatrzymany 13 grudnia 1981 w Grand Hotelu w Sopocie celem internowania. We wrześniu 1982 aresztowano go, zarzucając mu próbę obalenia ustroju Polskiej Rzeczypospolitej Ludowej. 6 sierpnia 1984 został zwolniony na mocy amnestii. Przez trzy lata pozostawał niezatrudniony, jednak cenzura nie blokowała jego publikacji naukowych. W 1987 powrócił do pracy naukowej. W 1989 został zaproszony na dwumiesięczny cykl wykładów w Collège de France, ale uniemożliwiono mu ten wyjazd z przyczyn politycznych. Był sceptycznie nastawiony co do intencji grupy generałów trzymających władzę i nie wziął udziału w pracach Okrągłego Stołu, lecz współuczestniczył w redakcji preambuły dokumentu końcowego z obrad.
III Rzeczpospolita Działalność naukowa thumb|Jerzy Sosnowski i Karol Modzelewski podczas Festiwalu Góry Literatury (2016) Do 1992 pracował w Instytucie Historii PAN. W 1990 otrzymał tytuł naukowy profesora.