Sau khi từ chức Thượng thư Bộ Lại, Ngô Đình Diệm trở về làm một thường dân sống ở Huế cùng gia đình ông, nhưng vẫn bị giám sát. Ông dành thời gian cho việc đọc sách, thiền định, đi lễ nhà thờ, làm vườn, đi săn, và chụp ảnh nghiệp dư.[20] Ngoài ra, ông đẩy mạnh các hoạt động dân tộc chủ nghĩa qua việc gặp gỡ và giao lưu với các nhà lãnh đạo cách mạng Việt Nam, như Phan Bội Châu, một người bạn của ông. Phan Bội Châu là nhà hoạt động chống thực dân mà Ngô Đình Diệm kính trọng vì kiến thức Nho giáo uyên thâm của ông, và vì Phan Bội Châu lập luận rằng những lời dạy của Nho giáo có thể được áp dụng cho Việt Nam hiện đại.[20]

Ngô Đình Diệm ngấm ngầm ủng hộ Hoàng thân Cường Để đang sống lưu vong tại Nhật nhằm thực hiện một cuộc cách mạng lật đổ chính quyền bảo hộ Pháp. Ông bị xem là quá khích giống như Nguyễn Hải Thần, Nguyễn Tường Tam.[4] Năm 1933, ông vào Sài Gòn cùng với Nguyễn Phan Long, Lê Văn Kim,... tổ chức phong trào của trí thức Nam và Trung Kỳ vận động chính giới Pháp tại Paris bãi nhiệm Toàn quyền Đông Dương Pierre Pasquier. Việc không thành, ông bị Pasquier trục xuất khỏi Huế và chỉ định cư trú tại Quảng Bình. Tuy nhiên, sau cái chết của Pasquier năm 1934, viên toàn quyền mới Eugene René Robin đã bãi bỏ chỉ định của Pasquier. Ông vào Huế dạy tại trường Thiên Hựu (Providence) do anh ông là Ngô Đình Thục làm Giám học[21]

Thời kỳ 1942-1944, Ngô Đình Diệm tham gia thành lập và lãnh đạo tổ chức Đại Việt Phục hưng Hội, dựa Nhật chống Pháp với thành phần nòng cốt là quan lại, linh mục, cảnh sát, và lính khố xanh bản xứ tại Trung Kỳ. Tháng 7 năm 1944, mật thám Pháp phá vỡ tổ chức này và vây bắt Ngô Đình Diệm ở tại phủ Cam. Trong thư gửi Toàn quyền Đông Dương, ông Thục kêu gọi Pháp ân xá cho em mình:[22]

Nếu hoạt động của hai em tôi được chứng tỏ là có hại cho quyền lợi nước Pháp thì – với tư cách của một Giám mục, của một người An-nam, và với tư cách là người con của một gia đình mà thân phụ tôi đã phục vụ nước Pháp ngay từ khi Pháp mới đến An-nam, và đã nhiều lần đưa mạng sống cho nước Pháp trong các cuộc hành quân mà cha tôi cầm đầu, dưới quyền Nguyễn Thân, chống lại các kẻ nổi loạn do Phan Đình Phùng chỉ huy, tại Nghệ An và Hà Tĩnh – tôi, tự đáy lòng, không chấp nhận...Có thể tôi lầm, tuy nhiên, thưa Đô Đốc, tôi xin thú thực là không tin – cho đến khi được chứng minh ngược lại – rằng các em tôi đã phản lại truyền thống của gia đình chúng tôi đến như thế, một gia đình đã tự mình gắn liền với nước Pháp từ lúc ban đầu, trong khi ông cha của những quan lại bây giờ hầu hết đều chống lại Pháp và chỉ quyết định thiên về Pháp khi thấy có lợi... Tôi nêu ra điều nầy khi xét thấy rằng thân phụ tôi là Ngô Đình Khả đã từng được vinh dự phục vụ nước Pháp dù sinh mạng bị hiểm nguy, và khi xét đến quá trình lâu dài của các em tôi, một quá trình được hình thành bằng lòng tận tụy vô bờ của các em tôi đối với nước Pháp, mà không sợ phải hy sinh mạng sống của mình cho nước Pháp.

Nhờ sự giúp đỡ của hiến binh Nhật, ông thoát nạn và về trú tại lãnh sự Nhật ở Huế. Sau vài ngày, người Nhật đưa Ngô Đình Diệm vào Đà Nẵng rồi dùng máy bay quân sự chở thẳng vào Sài Gòn trú tại trụ sở hiến binh của Nhật.[23] Ông cũng được Việt Nam Phục quốc Đồng minh Hội do hoàng thân Cường Để lãnh đạo ủy nhiệm công việc vận động nhân sự ở Trung Kỳ để chống Pháp.[24]

Tại Sài Gòn, ông đã tham gia thành lập Ủy ban Kiến quốc với mục tiêu phò tá hoàng thân Cường Để. Tuy nhiên Nhật không ủng hộ Cường Để về nước làm vua mà ủng hộ Bảo Đại lập chính quyền thân Nhật với quốc hiệu mới là Đế quốc Việt Nam. Bảo Đại đã từng mời ông làm thủ tướng trong chính quyền mới nhưng không thành mà thay vào đó là Trần Trọng Kim.[25][cần số trang]