次年，陈独秀被国民党当局逮捕，并押送南京。
尽管陈哲民对父亲远不如母亲那样感情深厚，甚至还因父亲后来和母亲分手而对他颇有怨恨，但当他得知父亲被关押后，还是第一时间去监狱探望。
见面后，陈哲民天真地提出：“爸爸，我要想办法帮你越狱逃跑。”陈独秀听后，直接开骂：“胡闹！”
不过，骂归骂，陈独秀对儿子的这片孝心是满意的。同样，陈哲民也没有因挨父亲的骂而对父亲不满，以后仍经常去看父亲，力所能及地帮助父亲。
据陈独秀的孙女回忆：
“爷爷在狱中写得《自撰辩诉状》，就是由父亲拿到《民声报》去秘密印刷后，在社会上散发的。”
1934年，陈哲民意识到自己虽有一技之长，但学历不高，只有初中文化。
于是，陈哲民先到扬州中学高中班读了一两年，之后又去了北平致诚中学男校续读。
1935年，“一二九”运动时，陈哲民在学长许建平的邀请下，到他家参加了一个读书会。
在那里，陈哲民认识了学长的妹妹许桂馨。许桂馨那时在该校的女校读书。
“一二九”运动后，陈哲民、许建平、许桂馨加入了一个“民先队”（卢沟桥事变后改为“民先小组”），主要活动是到工农群众中去宣传抗日。
有一次，三人一起到门头沟煤矿看望工人，向他们宣传抗日。
在这些活动中，陈哲民和许桂馨越来越熟，慢慢地产生了感情。1936年，两人同时高中毕业。
陈哲民考入北平法商学院，许桂馨则考入中国大学。进大学不久，两人便结婚了。
卢沟桥事变后，陈哲民接到组织命令，让他办一个秘密训练班，训练培养收发报人员。
受训的人掌握了技术后，陈哲民就把人交给联络员，由联络员通过交通网把技术员送到西山游击队。
