Los episodios del mayo francés de 1968 fueron decisivos para que Puig Antich decidiera lanzarse a la lucha. Su primera militancia fue en las Comisiones Obreras y formó parte de la Comisión de Estudiantes del Instituto Maragall. Ideológicamente pronto evolucionó hacia posiciones anarquistas, que rechazaban cualquier tipo de dirigismo y jerarquía dentro de las organizaciones políticas y sindicales en la lucha de la clase obrera hacia su emancipación. Después de iniciar estudios universitarios de Ciencias Económicas y abandonar porque no le gustaba su carácter ultramatematicista, hizo el servicio militar en Ibiza donde fue destinado a la enfermería del cuartel. Una vez licenciado, se incorporó a la nueva organización MIL, integrándose en la rama armada. Participó, haciendo de chófer, en las acciones del grupo, que consistían generalmente en realizar atracos a bancos. El botín se destinaba a potenciar las publicaciones clandestinas del grupo y a ayudar a los huelguistas y los obreros detenidos.
Puig Antich y sus compañeros se movían con facilidad en el mundo de la lucha clandestina y viajaban a menudo al sur de Francia, donde se relacionaban con viejos militantes cenetistas.
En agosto de 1973, se reunieron en Francia para celebrar el Congreso de Autodisolución del MIL. Al mes siguiente, tras el atraco a una oficina de La Caixa en Bellver de Cerdanya, comenzó una fuerte ofensiva policial contra los militantes del MIL.
Primero cayeron Oriol Solé Sugranyes y Josep Lluís Pons Llobet, y, a continuación, Santi Soler, que fue detenido, interrogado y torturado y acabó confesando los lugares de encuentro clandestina de sus compañeros. El mismo Santi Soler fue utilizado de trampa por la policía de la brigada politico social de paisano para detener a Xavier Garriga y Salvador Puig Antich. La operación, minuciosamente preparada, se efectuó el 25 de septiembre de 1973 en la esquina entre las calles Girona y Consell de Cent en Barcelona. Los dos anarquistas fueron detenidos en el bar Funicular donde habían quedado con Santi Soler, Jean Marc Rouillan consiguió huir y, a continuación en el portal del número 70 de la calle Girona, tuvo lugar un tiroteo a consecuencia del cual Puig Antich queda malherido y el joven policía Francisco Anguas Barragán resultó muerto.