Несчастье произошло 15 марта 1977 года. Щаранский был арестован. Его подозревали в шпионаже и передаче военных или государственных секретов иностранному государству» (статья 64а). Только в ожидании суда Щаранский провел целых пятнадцать месяцев в одиночной камере Лефортовской тюрьмы. Заместитель генерального прокурора требовал избрать в качестве меры наказания 15 лет лишения свободы. Такой длительный срок объяснялся также и тем, что брак с Натальей (Авиталью) был признан незаконным, поскольку мать ее не была еврейкой и перед бракосочетанием невеста должна была пройти гиюр-процедуру обращения в иудаизм. Судья несколько смягчил наказание. Щаранский был приговорен к трем годам тюрьмы и 10 годам лагерей строгого режима. За годы тюремного заключения он научился играть в шахматы и к моменту своего освобождения был настоящим асом в этом деле. Авиталь ждала мужа и как могла старалась приблизить срок его освобождения. Благодаря ее активной кампании по его освобождению о судьбе Щаранского были наслышаны Рональд Рейган, Франсуа Миттеран, Гельмут Коль.
Сейчас Щаранский занимает должность депутата кнессета и лидера партии «Исраэль ба-Алия». На выборах 2001 года он безоговорочно поддержал нынешнего премьер-министра Ариэля Шарона.