1960
31 октября задержан при попытке перехода советстко-иранской границы. Верховным судом Туркменской ССР приговорен к шести годам лагерей за «измену Родине». Наказание отбывал в Дубравлаге (Мордовская АССР) и Владимирской тюрьме.
1966
В ноябре вышел на свободу и приехал в Москву, где познакомился с друзьями и родственниками бывших солагерников и стал частью диссидентского круга.
1967
Закончил книгу «Мои показания» – о мордовских политических лагерях.
1968
В июле в самиздате распространялось открытое письмо Марченко в чехословацкие и западноевропейские коммунистические газеты, в котором автор возмущался нападками советских официальных инстанций на демократизацию в Чехословакии.
29 июля Марченко арестован «за нарушение паспортного режима».
21 августа приговорен к одному году лагеря и отправлен отбывать срок в Ныробские лагеря (Пермская область).
1969
В июле, накануне освобождения, против Марченко открыто новое уголовное дело – по обвинению в «распространении в устной форме среди заключенных клеветнических измышлений, порочащих советский строй».
22 августа он приговорен к еще двум годам лагерей.
1971
В июле освободился из Соликамских лагерей. Жил в пос. Чуна (Иркутская область), где отбывала ссылку Лариса Богораз, ставшая его женой. После ее освобождения они переехали в Тарусу (Калужская область).
1973
В марте у Богораз и Марченко родился сын Павел.
1975
26 февраля Анатолий Марченко арестован по обвинению в «нарушении правил административного надзора».
31 марта приговорен к четырем годам ссылки. Отбывал наказание в Чуне. К концу года закончил очерк «От Тарусы до Чуны» (издан в 1976 году в Нью-Йорке).
1976
12 мая Марченко включили в первый состав Общественной группы содействия выполнению Хельсинкских соглашений (Московской Хельсинкской группы) – диссидентской организации, занимающейся мониторингом нарушений прав человека в СССР.
1978
Вернувшись из ссылки, стал жить в г. Карабанове (Владимирская область), работал над книгой «Живи как все».
1981
17 марта арестован в шестой раз, на этот раз по обвинению в «антисоветской пропаганде». Ему инкриминировано все, написанное и опубликованное им за последние десять лет, а также несколько черновых заметок, изъятых на обысках.
4 сентября Владимирский областной суд приговорил Марченко к 10 годам лагерей и пяти годам ссылки, направив его отбывать срок в Скальнинские (Пермские) лагеря.
1985
В октябре за «систематические нарушения режима» Марченко переведен в Чистопольскую тюрьму (Татарская АССР).
1986
4 августа объявил бессрочную голодовку, требуя освободить всех политических заключенных СССР. В конце ноября прекратил голодовку (по некоторым сведениям – после получения заверений, что процесс освобождения политзаключенных вскоре начнется). 8 декабря скончался