Сблизившись с братьями Бестужевыми, капитан-лейтенант К.П. Торсон стал часто бывать в доме у Синего моста, где жили Кондратий Рылеев и Александр Бестужев. Там собирались братья Кюхельбекеры, Завалишин и другие декабристы. В 1825 году Торсон был принят в ряды Северного общества. К.Ф. Рылеев поручал капитан-лейтенанту Торсону захватить во время будущего восстания Кронштадт, превратив его в оплот революции. Обсуждалась также возможность увоза всей царской семьи на военном фрегате. Это было опасное предприятие, и оно могло быть поручено только такому искусному моряку, как Торсон. Именно К.П. Торсон вместе с Бестужевыми явился в дом Российско-Американской компании, чтобы сообщить Кондратию Рылееву о смерти Александра I в Таганроге. Накануне знаменательного дня 14 декабря 1825 года герой Антарктики виделся с главными руководителями восстания. Он не принимал непосредственного участия в восстании на Сенатской площади 14 декабря 1825 года, но он был одним из активнейших членов тайного Северного общества.
Константин Торсон был схвачен и заключен в крепостной каземат. Он содержался в Свеаборге близ Гельсингфорса и в Петровской куртине Петропавловской крепости. Вместе с тем нельзя было не учитывать его большие знания морского дела, и поэтому ему разрешалось даже в крепости составлять записки о желательных преобразованиях в морском флоте. Тем не менее К.П. Торсон был судим «по второму разряду» и приговорен к «положению головы на плаху» и вечной ссылке в каторжную работу. Затем вечная ссылка была заменена двадцатилетней. В 1827 году, закованным в кандалы, он прибыл в Читинский острог. Через некоторое время декабристов перевели в Балягинский Петровский железоделательный завод в Забайкалье, где для них была выстроена укрепленная тюрьма по образцу «исправительных домов Америки».
В этой живой могиле декабристы проявляли по-разному свои замечательные способности. Николай Бестужев и К.П. Торсон необычайно быстро восстановили и пустили в ход долго бездействовавшую водяную «пильную мельницу» завода. Несколько позже они коренным образом переоборудовали доменную печь и вдвое повысили ее производительность, облегчив труд рабочих-каторжников. Декабристы добились того, что Петровский завод стал выпускать «железо не хуже шведского». Есть сведения, что в тюрьме Константин Торсон заносил на бумагу воспоминания о своих скитаниях в океанах. Среди узников Петровского завода было три кругосветных путешественника: сам К. Торсон, Д. Завалишин и М. Кюхельбекер. Торсон часто делился вслух воспоминаниями о походе русских кораблей к ледяным берегам Антарктики. Каторжный «досуг» он коротал также за изготовлением модели лесопильной, молотильной и жатвенной машин. Эти навыки пригодились ему, когда К.П. Торсон в 1835 году был поселен в захолустной Акшинской крепости, затерявшейся среди бурятских кочевий.