Am 5. Juli 1982 verschaffte sich die Staatssicherheit Zutritt zu der konspirativen Wohnung, in der sich Zbigniew Romaszewski gemeinsam mit seiner Frau befand. „Romaszewski ergriff die Flucht, so wie er war, in Hausschuhen. Die Stasi-Mitarbeiter liefen ihm nach, kehrten jedoch nach ein paar Minuten allein zurück“, berichtete der „Tygodnik Mazowsze“ (Masowisches Wochenblatt) am 10. Februar 1983 über die fehlgeschlagene Festnahme. Romaszewskis Verhaftung erfolgte dann jedoch am 29. August, anschließend wurden er, seine Frau und noch sieben andere wegen ihrer Mitarbeit am Radiosender „Solidarność“ vor Gericht gestellt. Am 17. Februar 1983 erging das Urteil: Romaszewski erhielt mit viereinhalb Jahren Gefängnis die höchste Strafe. Noch während der Ermittlungen wurde er erneut angeklagt, und zwar im Kontext des Prozesses gegen Mitglieder des KSS „KOR“. Im Juli 1984 stand er mit Jacek Kuroń, Adam Michnik und Henryk Wujec vor Gericht. Der Prozess wurde jedoch schon bald abgebrochen, und die Angeklagten kamen im Rahmen einer Amnestie vom Juli 1984 aus der Haft frei. Romaszewski versuchte vergeblich, seine Arbeit in der Polnischen Akademie der Wissenschaften wieder aufzunehmen, von wo er 1983 entfernt worden war. Er war fortan für das Institut für Physik der Jagiellonen-Universität Krakau tätig, und zwar als Redakteur der Fachzeitschrift „Acta Physica Polonica“. Im Dezember 1984 brachte er in einem Brief an die Redaktion der in Paris erscheinenden „Kultura“ (Nr. 12/1984) seine Solidarität mit den von staatlichen Repressionen betroffenen sowjetischen Bürgerrechtlern Jelena Bonner und Andrei Sacharow zum Ausdruck.

Vom 3. bis 10. November 1985 fand die Woche des Politischen Häftlings (Tydzień Więźnia Politycznego) statt, deren Zustandekommen vor allem Romaszewski zu verdanken war. In vielen Städten des Landes fanden Veranstaltungen zum Thema statt. Romaszewski engagierte sich auch weiter für die Unterstützung von Opfern staatlicher Repressionen und besuchte politische Prozesse. Im November 1986 forderte er angesichts der verminderten Schlagkraft der Solidarność, eine breite Allianz oppositioneller Kräfte in Form eines Gesellschaftlichen Komitees für die Legalisierung der Solidarność und des gewerkschaftlichen Pluralismus zu schaffen. Dieses Komitee sollte Mittelpunkt der öffentlichen Opposition sowie Sammelbecken sowohl für die bisherigen Oppositionellen als auch für die Vertreter aufgelöster Verbände der Kulturschaffenden und anderer Kreise sein, die sich bereitfänden, öffentlich zu agieren. Im Laufe der Zeit wurde seine Haltung der Solidarność-Führung gegenüber immer kritischer. Er warf ihr vor, das Programm der gesellschaftlichen Bewegung zu missachten und stattdessen Politik zu betreiben.

1985 rief das Ehepaar Romaszewski den Polnischen Fonds für Rechtsstaatlichkeit ins Leben, dessen Leitung Zbigniew Romaszewski übernahm. Am 10. Dezember 1986 gründete er im Auftrag Lech Wałęsas den Interventions- und Rechtsstaatlichkeitsausschuss der Solidarność. Über seine Außenstellen im ganzen Land leistete der Fonds Rechts- und Finanzhilfe für Opfer staatlicher Repressionen, unabhängig von deren politischen Überzeugungen. Gezahlt wurden finanzielle Unterstützungen bei Geldstrafen, Beschlagnahmungen oder nach dem Verlust des Arbeitsplatzes. Im Frühjahr unterstützte der Fonds die streikenden Arbeiter in Nowa Huta, Stalowa Wola und Danzig. Informationen darüber wurden im „Informationsblatt des Interventions- und Rechtsstaatlichkeitsausschusses“ (Informator Komisji Interwencji i Praworządności“) veröffentlicht.

1987 erhielten die Eheleute Romaszewski den Menschenrechtspreis der an der kalifornischen Stanford University angesiedelten „Aurora“-Stiftung. Gemeinsam mit Aktivisten des Interventions- und Rechtsstaatlichkeitsausschusses der Solidarność und der Bewegung „Freiheit und Frieden“ („Wolność i Pokój“) veranstalteten Zbigniew und Zofia Romaszewski vom 25. bis 27. August 1988 in Krakau-Mistrzejowice eine internationale Menschenrechtskonferenz, zu der etwa 1.200 Teilnehmer anreisten, darunter viele aus dem Ausland. Die zweite Konferenz dieser Art fand 1990 in Leningrad in der Sowjetunion statt.

Auch das Konzept der betrieblichen Notkassen („kasy samoobrony“, wörtlich „Selbstverteidigungskassen“) geht auf Romaszewski zurück. Er sah in diesen Kassen eine Möglichkeit für öffentliche gewerkschaftliche Arbeit unter den Bedingungen staatlicher Repression. Im September 1988 wurde er Mitglied des Landesexekutivausschusses der Solidarność (Krajowa Komisja Wykonawcza; KKW), ab Dezember 1988 gehörte er dem Bürgerkomitee beim Vorsitzenden der Solidarność (Komitet Obywatelski przy Przewodniczącym NSZZ „Solidarność“) an.

In der im Vorfeld der Gespräche am Runden Tisch veröffentlichten Broschüre „Radikaler Minimalismus. Programmvorschläge für die Solidarność“ (Minimalizm radykalny. Propozycje programowe dla NSZZ „Solidarność“) steckte Romaszewski die Strategie für diese Gespräche und mögliche Kompromissziele ab. Er warnte vor einer Übereinkunft, die keine Garantie für die Verteidigung von Arbeitnehmerrechten enthalte. Während der Gespräche am Runden Tisch (6. Februar bis 5. April 1989) nahm er an den Arbeiten der Unterarbeitsgruppe „Reformen in Recht und Justiz“ teil.

Bei den „halbfreien“ Parlamentswahlen im Juni 1989 kandidierte Romaszewski für die Liste des Bürgerkomitees „Solidarność“ und wurde in die zweite Kammer des polnischen Parlaments, den Senat, gewählt. Er blieb von 1989 bis 2011 ununterbrochen Senator, wenn auch für verschiedene Gruppierungen: für die Bürgerfraktion, zeitweise als unabhängiger Senator, für die Solidarność, ab 1996 für die Bewegung für den Wiederaufbau Polens (Ruch Odbudowy Polski; ROP), ab 2001 für den Block „Senat 2001“ und ab 2005 für „Recht und Gerechtigkeit“ (Prawo i Sprawiedliwość; PiS). 1992 war er außerdem Vorsitzender des Staatlichen Rundfunk- und Fernsehkomitees. 1998 gründete Romaszewski die Stiftung zur Verteidigung der Menschenrechte (Fundacja Obrony Praw Człowieka), die zum 50. Jahrestag der Allgemeinen Erklärung der Menschenrechte in Warschau die III. Internationale Menschenrechtstagung organisierte.

Zbigniew Romaszewski starb am 13. Februar 2014 in Warschau.