We wrześniu 1980 wstąpił do NSZZ Solidarność. Z ramienia Wojewódzkiej Federacji Sportu został członkiem Zarządu Regionu Dolnośląskiej Solidarności. Należał do najbardziej bezkompromisowego skrzydła Solidarności, blisko współpracował z Kornelem Morawieckim. 13 grudnia 1981 został pobity przez oddział ZOMO. Dwa tygodnie spędził we wrocławskim więzieniu, w nieogrzewanej celi, co przyczyniło się do dalszego rozwoju choroby.
Po dwóch latach stracił drugą nogę, a w 1986 doznał prawostronnego wylewu.
W 1990 zostały zorganizowane we Wrocławiu pierwsze zawody pływackie Puchar Marka Petrusewicza, które w 1992 przerodziły się w jego Memoriał. Pomysłodawcą zawodów był Witold Wasilewski z Fundacji HOBBIT we Wrocławiu. Od 1992 współorganizatorem został Grzegorz Widanka i klub MKS Juvenia Wrocław.
Życie prywatne mały|Grób Marka Petrusewicza na cmentarzu św. Wawrzyńca we Wrocławiu Jego pierwszą żoną w latach 1957–1962 była pływaczka Halina Dzikówna, z którą miał córkę Danutę, a drugą piosenkarka Joanna Rawik. W roku 2006 w kadrze narodowej Polski w pływaniu startował z sukcesami wnuk Marka Petrusewicza – Łukasz Wójt.
Pochowany na cmentarzu św. Wawrzyńca przy ul. Bujwida we Wrocławiu (1c / 5 / 46)śp.