对于幕府的这一强硬政策，渡边华山、高野长英分别撰写《慎机论》和《梦物语》，阐述了世界发展大势，并斥幕府措置失当的攘夷政策是“井蛙之见”，主张取消“异国船驱逐令”，并提出“因时变而立政法乃古今之通义”的应对原则。幕府统治者勃然大怒，认为它们是“赞美异国，诽谤我国之邪书”，并因此拘捕了渡边华山、高野长英等多名蛮社成员，史称蛮社之狱。为了进一步显示顽固的锁国政策，幕府决心拿渡边华山等开明的洋学者开刀，杀一儆百，严厉镇压。
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1839年5月14日，华山被捕。此后二十余人被逮捕。蛮社之狱，表面看似缘于幕府官僚争权夺利的政治冤狱，实际上却是保守派对近代科学及先进思想的竭力排斥。因此他们竭力罗织罪名，欲置渡边华山于死地而后快。幕府抄家时从华山家里的废纸堆中发现了不少政治札记。尽管只是随写随弃、并不示人的片言只语，但仍被视为对幕府进行政治诽谤，要严加追究的罪证。
听说华山等被捕，亲朋好友立即通过多方渠道展开营救。时称儒学两大家之一的松崎慊堂，与华山有着二十余年的师兄弟关系。他听到消息后，寝食不安，不顾六十九岁的高龄四处奔走，但方法用尽，成效全无。于是他孤注一掷，不听医生劝告，强忍病痛彻夜疾书，一气呵成了丈余长的一篇文章，上书德川幕府首席老中(幕府的常任执政官，相当于内阁成员)水野忠邦，历述华山为人之廉、事母之孝、奉君之忠。又说无论中国、日本都未有批评政治可治罪之法。何况据以定罪的，只是并不示人的个人笔记，“若个人笔记可以定罪，只怕日本无人不罪”。句句在理，字字真情。水野忠邦从头至尾认真读完，不禁叹道：“老人如此心劳，可敬可佩。”
由于水野忠邦的干预，华山等罪减一等，保住了性命。华山虽然免了死罪，但仍被“引渡给田原藩，于在所蛰居”，即交给田原藩就地管制。当年12月18日，判决由主家三宅氏带回严加看管，终身不得外出，长英则终身监禁。翌年正月30日，华山回到家乡天原，一家老小团聚，但其后来生活却极其艰难。华山耕作，老母妻子日夜纺织，江户的弟子们按月接济，才勉强得以糊口。好在华山不以贫困为苦，只是晴耕雨读，日子倒也过得充实。对管制中的华山来说，田原的生活虽然能使他享受天伦之乐，但对一位怀有巨大抱负的政治家来说，却是无聊、失意的，他成天作画，以解心中的烦闷。
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1841年，江户的弟子为筹款替华山解衣食之难而举办了一次书画展，华山也送去了作品。不料此举招致了保守派的非议，于是社会上纷纷谣传，说华山这个人“真不简单”，在管制期间还想开画展赚取外快，而且传说幕府还要为此惩罚主公三宅氏。此事传到华山耳里，这对于一个洁身自好的学者的打击可以想象。他眼中流血，心内成灰，深深感到自己活在世上不光给家人添麻烦，而且假如这样的谣传扩散的话，对藩主和朋友也不利，便决定以剖腹谢主公。华山于1841年自杀，另一名思想家长英虽曾一度脱狱毁容，但终在与幕府捕吏的搏斗中悲壮身亡。
蛮社之狱虽然使“文明之新论罹入野蛮之法网”，然而个人的悲剧命运并没能泯没华山的信念，他那颗忧国忧民之心依然那么炽切。自杀前几个月，渡边华山专门创作了一幅绘画作品《千山万水图》，图中所描绘的面对太平洋的日本列岛的东岸，预示着列强对日本虎视眈眈的危险形势，显示出华山无时无刻不在忧心忡忡地牵挂着日本列岛的危机。而在生命的最后一刻，他所留下的“数年后为之一变”的遗言，则充分显示了华山对国内外形势发展的超前洞察力。1840年开始的鸦片战争，已经使中国遭受“膻腥之徒”的凌辱，日本也成为列强惟一的“途上之遗肉”，而“饿虎渴狼”之列强又岂能弃之不顾?
渡边华山神奇地把握了历史的节奏。1853年，就在他自杀后仅过去一个甲子，美国将军佩里趾高气扬带领坚船利炮威逼日本人打开了国门，华山当年的警世之言完全应验为活生生的现实，而日本对待列强的态度也被迫“为之一变”。“桃花流水窅然去，别有天地非人间”，虽然渡边华山生前没能具体实践自己变革日本的构想，但是死后却给予后世不容忽视的影响和启示——
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在思想启蒙上，渡边华山使日本人对西方的理解上升到了一个新的阶段。诚如郭沫若写给鲁迅先生的挽联形容道：“孔子之前，无数孔子，孔子之后，一无孔子;鲁迅之前，一无鲁迅，鲁迅之后，无数鲁迅。”西方的先进思想随着幕府体制的解体，逐渐渗透到了日本人的生活与心灵中，有力地促进了日本的近代化。渡边华山的弟子、田原藩士村上定平受命学习西洋军事，又遵华山嘱托，开始研究西洋炮术并卓有成就，成为当时日本著名的西洋军事学家。村上定平于1845年主持建造了西洋式帆船“顺应号”，又于1850年在田原藩推行西洋式军事改革，吸引了来自日本各地的有识之士。由此使得弹丸小藩，成为日本新文明曙光之发源地。
在治国理念上，渡边华山对国际形势的敏锐见识，日渐引起全社会的重视，不仅吸引了当时其他著名学者，还吸引了当时如江川英龙、川路圣谟等幕府中的开明官吏。渡边华山“因时变法”和“审敌情而立策谋”的诉求，在很大程度上通过这些开明官吏得以实现。1842年幕府撤销了“异国船驱逐令”，并起用江川英龙推进军事改革。江川英龙的诸多作为基本上贯穿了渡边华山以西洋方式改造日本的构想，而幕府重用江川英龙也预示着接纳了渡边华山生前希望改变学风、提倡实学的合理诉求。
