Więziony od października 1936 do września 1939 r. w Rawiczu (odsiadywał wyrok 12 lat więzienia), z którego wydostał się po wybuchu II wojny światowej.
Od 1939 r. do 1941 r. działał w sowieckich strukturach władzy w okręgu białostockim, od listopada 1940 r. do wybuchu wojny niemiecko-sowieckiej był przewodniczącym Rejonowego Komitetu Wykonawczego (Rejonispołkomu) w Łapach. W roku 1941 (inwazja Niemiec na ZSRR) – w Moskwie.
Nowotko, razem z między innymi Pawłem Finderem i Bolesławem Mołojcem, współtworzył tzw. „pierwszą grupę inicjatywną” odbudowy partii komunistycznej i jej zbrojnego ramienia w okupowanej Polsce. Od jesieni 1940 r. zaczęła działać Szkoła Polityczna w Nagornoje, a potem w Puszkino pod Moskwą, której słuchaczem był m.in. Nowotko. W pierwszych dniach lipca 1941 r., po wybuchu wojny radziecko-niemieckiej, Georgi Dimitrow wezwał całą grupę polską z Puszkino i oświadczył, że Komintern zgadza się na utworzenie partii komunistycznej w Polsce, a oni mają być jej trzonem. We wrześniu 1941 r. na kolejnym spotkaniu ustalono nazwę partii oraz kierownictwo w składzie: przewodniczący Grupy Marceli Nowotko, zastępca Paweł Finder, dowódca organizacji wojskowej Bolesław Mołojec.