孙维世知道这个消息时，非常难过。当年父亲牺牲，在敌人的白色恐怖下哥哥活过来了，万万没想到，现在他死在了这伙人的手里。
更令她意想不到的残酷迫害正一步步逼近。
1967年12月的一天，孙维世与金山的家里突然响起一阵敲门声，打开房门，一下子冲进来一群人，说是“公安人员”，有重要的事情找金山。金山曾经从事过地下斗争，他没有慌张，站起来，走到镜子前像平时一样梳了梳自己的头发，然后转过身来朝孙维世一笑说：“我跟他们出去一下，你在家里不要着急，不会有事的。”
孙维世站在那里说不出一句话来，眼睁睁地看着一群来路不明的“公安人员”将自己的丈夫抓走。不久，从外面传来消息，说金山的罪名是“特嫌”。
孙维世无法弄清事情的来龙去脉，只得在家里痛苦地等待——谁知金山这一去，就在江青等人设置的监狱里整整被关了7年。等到这位“共产党的大特务”从监狱里放出来时，他却再也见不到自己心爱的妻子了……
“美丽的白杨”惨死狱中
1968年3月1日深夜，孙维世家里的房门被敲响。一群人冲进屋来，什么话也不说，拉着孙维世就朝外面走。汽车在外面转了不知多久才停下，孙维世被关进一间黑黑的屋子，连夜审讯。
逮捕孙维世的并非公安机关，而是一批空军部队的现役军人，他们是根据叶群的指示将孙维世抓走的，而叶群又是依照江青的指示行事的。为了阻止周恩来营救，他们没有将孙维世关进秦城监狱，也没有送到军队“看管”，而是关入北京市公安局一个秘密的看守所，将孙维世改为“孙伪士”，并定为“关死对象”——从被关押那一天，孙维世就注定了将被折磨至死。
孙维世家里的所有信件都被抄走，这当中有大量江青等人写的赞扬孙维世的艺术才华的信，也有很多孙维世与毛泽东、周恩来等人的合影，都被江青一把火焚毁。江青只挑出那张周恩来接见《初升的太阳》剧组人员的照片，作为“证据”。此后，江青还拿着这张照片在周恩来面前晃来晃去，大骂孙维世就是睡在周恩来身边的一条狼。
审讯的人开始问孙维世如何到苏联去学习，在苏联受过什么样的“训练”，苏联的赫鲁晓夫修正主义对她有什么指示，让她回国来搞什么破坏活动……
问者气势汹汹，孙维世听得莫明其妙。接着，审讯的人又追问她有关周恩来和朱德的事情。她彻底明白了这伙人的最终目的并不在于整倒她，而是另有企图。“不肯合作”的孙维世被加上莫须有的“苏修特务”罪名，关进了监狱。
被捕之前，孙维世曾对妹妹孙新世说过：“我是一个小人物，死了没有关系。总理关系到党和国家，我们的总理一定要保住呀！”
孙维世还告诉妹妹说：“人一死，问题不好搞清楚了，（我）无论如何都不能死，我如果死了，说什么你也别信，那一定是被害死的。” 在监狱里，孙维世如同父亲一样铁骨铮铮。逼供者恼羞成怒，惨无人道的严刑拷打开始了。
多年后，曾有狱友回忆，每到深夜，人们会听到一个女犯不屈的歌声：
在乌克兰辽阔的原野上，
在那清清的小河旁，
长着两棵美丽的白杨，
这是我们可爱的家乡……
年迈的母亲站在村旁，
她把儿子送上战场，
为了保卫可爱的家乡，
要和敌人血战一场……
孙维世被捕后，周恩来曾派人四处调查，多方查询，竟然没得到任何消息。