В Хаммельбурге шла вербовка в "Русскую освободительную армию" (РОА), входившую в состав немецких войск. Советского генерала стали склонять к сотрудничеству, но на все уговоры переменить голодное лагерное существование на "роскошную жизнь" генерала вермахта он отвечал:
В январе 1943 года в Хаммельбург доставили раненого советского танкиста П. С. Махуру, взятого в плен под Сталинградом. П. С. Махура, которого Д. М. Карбышев знал еще до войны, рассказал о прорыве немецкой обороны и об окружении армии генерала-фельдмаршала Ф. Паулюса. Подпольная организация распространила эту радостную весть по всему лагерю, и о сталинградской победе советского народа узнали узники всех национальностей. Даже инвалиды и больные вылезали из бараков, чтобы своими глазами увидеть живого участника великой победы — танкиста П. С. Махуру.
Лагерное начальство, обеспокоенное сплочением военнопленных и их подпольной борьбой, в начале 1943 года стало небольшими группами отправлять пленных в разные стороны — кого в Нюрнберг, кого дальше, а кого в такие места, откуда возврата уже не было… Д. М. Карбышева перевезли в Берлин — в штаб инженерных войск. Здесь его посадили в настоящий каменный мешок, в котором над головой ярко горела электрическая лампа. Старый генерал потерял счет времени, сутки здесь не делились на дни и ночи, прогулок не было. Однажды Д. М. Карбышева вызвали к профессору Г. Раубенгеймеру, за научными трудами которого он постоянно следил до войны. Немецкий профессор снова предложил ему сотрудничать: его освободят из лагеря, он будет жить в Берлине и получать жалованье по чину. И Д. М. Карбышев снова отказался. Генерала отправили в лагерь военнопленных в Нюрнберг, где содержались узники из многих стран Европы. И в этом лагере Д. М. Карбышев сразу же включился в деятельность Комитета сопротивления фашизму. Перед членами организации стояла ответственная задача — связаться с иностранными рабочими, которых было очень много на военных заводах Нюрнбега, и организовать саботаж и диверсии. Несмотря на всю сложность, задания подпольного комитета выполнялись: так, например, на одном из заводов советский офицер вывел из строя стотонный пресс, на другом — взорвали склад боеприпасов, советские девушки подожгли в Нюрнберге больничную кассу…
Об антифашистской деятельности Д. М. Карбышева стало известно гестапо, и в первой половине июля 1943 года его перевели из лазарета в общелагерный блок 7-ц, оттуда бросили потом в одиночную камеру Нюрнбергской тюрьмы. Впоследствии в берлинской канцелярии вермахта был обнаружен документ, равносильный смертному приговору:
Этот крупный советский фортификатор, кадровый офицер старой русской армии; человек, которому перевалило за шестьдесят лет, оказался насквозь зараженным большевистским духом, фанатически преданным идее верности, воинскому долгу и патриотизму… Карбышева можно считать безнадежным в смысле использования его у нас в качестве специалиста военно-инженерного дела.