Durant le second conflit mondial, la fidélité d'Henri Martel au Parti communiste lui vaut d'être déchu de son mandat de parlementaire.
Arrêté en 1939, il transite par plusieurs prisons avant d'être transféré, en mars 1941, à la prison de Maison-Carrée à Alger. Il est libéré en 1943 par le débarquement des troupes anglo-américaines.
Après sa libération, il se consacre à l’organisation des syndicats en Oranie avant d’être envoyé à Londres. Il participe par ailleurs en temps que représentant de la CGT à l’Assemblée consultative d’Alger.
Ses deux fils, Aimable et Germinal, seront fusillés par les Allemands en 1942 et 1943 pour faits de Résistance.
En 1982, peu de temps avant sa mort, il est élevé au grade de chevalier de la Légion d'honneur.
