Караванський поновив навчання на вечірньому відділенні філологічного факультету Одеського державного університету (нині — Одеський національний університет імені І. І. Мечникова), а також включився в опозиційну боротьбу. Він готував та поширював в Одесі самвидав, пропагував українську мову. В листопаді 1965 року Святослава Йосиповича було вдруге заарештовано й через два дні його без суду було відправлено на відбування 25-літнього терміну. Відтоді Ніна Караванська почала боротися проти безправних арештів і засудження чоловіка, незважаючи на те, що керівництво інституту вимагало відмовитися від свого чоловіка.