תחביבו העיקרי של ח'אמנאי הוא לקרוא ספרים. ולא רק ספרי דת, אלא ספרים מכל הסוגים, כולל ספרים שקשורים לתרבות המערבית. כמו כן הוא אוהב לקרוא שירה, וגם לכתוב שירה, תחת השם הספרותי אמין. אבל כל זה לא הלהיב אותו כמו ההצטרפות ללחימה ולמרד כנגד השאה האיראני בשנות השישים. הוא היה איש הקשר בין האייתוללה מילאני בעיר משהד לאייתוללה ח'ומייני שהיה למעשה מנהיג המרד האסלאמיסטי באיראן. בהיותו בסמינר במשהד הוא נפגש עם האייתוללה מוג'תבא ספאווי שהיה בן בריתו של ח'ומייני (ועל שמו נקרא בנו המפורסם ביותר של ח'אמנאי שמיועד אולי להחליפו בתפקיד- מוג'תבא) וזה הצית בו את אש המרד. הוא נהג לשאת נאומים ודרשות במסגדים כנגד משטר השאה ונגד ישראל ונאמר עליו שהוא דרשן טוב. זה עורר עליו את חמת הסאווא"ק- זרוע המודיעין הפנימי של משטר השאה, וח'אמנאי הפך לבדוקאי, כלומר מושא מעקב של הסאווא"ק. ב2 ביוני 1963 הוא נעצר בעירו משהד בפעם הראשונה, ו3 ימים אחר כך נעצר גם ח'ומייני והושם במעצר בית. ח'אמנאי שוחרר ממעצרו והמשיך בפגישות על מנת להמשיך במרד האסלאמי. בסך הכל במהלך המרד הוא נעצר 6 פעמים על ידי זרועות הביטחון והמודיעין של השאה. הוא המשיך במסעות לעיר השיעית הקדושה קום על מנת להיות זרוע מקשרת בין האייתוללות השונים שתמכו בח'ומייני. הוא אף הגיע לאיזור סיסתאן-בלוצ'יסטאן בחלק האיראני שלו- איזור שמחולק בין כמה מדינות ומהווה מוקד של סכסוכים בשל האוכלוסייה הבאלוצ'ית עם הנטיות הבדלניות. כבדוקאי של זרועות המודיעין, הוא נעצר שוב בעיר זהדאן שבבלוצ'יסטאן אחרי שנשא דרשות שם במסגדים בזכות תנועת המרד האסלאמית כנגד השאה. ח'ומייני בינתיים הוגלה אל מחוץ לאיראן על ידי כוחות הביטחון של השאה וח'אמנאי הוגבל על ידי הרשויות להיות רק באיזור הבירה טהראן. אבל הוא הגיע לעיר הקודש קום לקראת שנת 1964, ושם התרחשה "פגישת ה11" ההיסטורית שהוא היה נוכח בה שבה נכחו 11 אנשי דת איראניים בכירים וזוטרים שבהמשך יהוו את יסוד המשטר האסלאמי האיראני, ביניהם האייתולות מונתזרי, ראפסאנג'אני, מסבח יזדי, אחיו של ח'אמנאי מוחמד שהשתתף איתו במרד והוא עצמו. עלי ח'אמנאי, יש להדגיש, היה רק איש קשר ואדם שיצק מים על ידי האייתוללות ולא ממש חלק מהם. תוך כדי טיפוסו למעלה בהיררכיה של אליטת כוהני דת המורדת ולאחר מכן שולטת באיראן, ח'אמנאי פשוט דאג לדחוק הצידה את מי שאיים עליו ועל מעמדו, אבל לא לאיים מבחינה תחרותית על אנשים שדרגתם הדתית הייתה מעל לדרגתו, לפחות בשנות המרד. לגבי קבוצת ה11: מטרתם הייתה לתכנן ולארגן את המשך המרד נגד השאה בהיעדרו של ח'ומייני. בקום ייסדו גם אנשי הדת את "אגודת מורי הסמינרים של קום" שיצאה כנגד המשטר. בשנת 1967 הוא חזר לעירו משהד והמשיך בהטפותיו ושם נעצר בפעם השלישית באשמת המרדה. לאחר שיחרורו הוא המשיך בפעילויות למען קורבנות רעידת האדמה באיזור ח'וראסאן בשנת 1968. הוא הציג את טיעוניו גם נגד שותפים לא דתיים בתנועת המרד- נגד ליברלים, קומוניסטים ועוד וטען כי רק מאבק אסלאמי יפיל את השאה. לאחר שהסאווא"ק גילה כי ח'אמנאי השתתף בפגישת ה11 לאחר שביקש אישור יציאה לעיר הקודש השיעית נג'ף שבעיראק וסורב, הוא נעצר שוב, לשישה חודשים. לאחר מכן עבר לטהראן ושם אירגן את המשך המרד. בטהראן הוא הבין שעל מנת שהמרד יצליח, עליו לשתף פעולה גם עם כוחות חילוניים ידידותיים. הוא גם התחיל לפרסם ספרים שבהם כתב את הפילוסופיה שלו ושל המרד האסלאמי. המעצר הקשה ביותר שלו היה בשלהי שנת 1974, כשמשטר השאה התחיל להתערער וכוחות הסאווא"ק ערכו חיפוש בביתו. הוא נשלח לכלא גרוע בטהראן, שם הוא ושותפו לתא עודדו אחד את השני להחזיק מעמד בין החקירות הקשות שעברו. כששוחרר נאסר עליו לשאת דרשות ולתת שיעורי דת, אבל מעולם לא הוחלט להגלות אותו אל מחוץ לאיראן, היות והוא לא היה חשוב בעיני הרשויות כמו ח'ומייני והאייתוללות היותר בכירים ממנו. מי שהתלוו אליו ועודדו אותו לאורך כל הדרך היו בעיקר אביו ג'וואד וגם אחיו מוחמד.  בשנת 1975 הוא כתב בסתר את ספרו המפורסם ביותר, "מחשבה אסלאמית בקוראן" תחת השם הספרותי "סייד עלי חוסייני". ובתגובה לכך שח'אמנאי הפיץ בסתר את הספר שלו ונשא דרשות והשתתף ואירגן טקסי זיכרון להרוגי המאבק האסלאמי כנגד המשטר, החליטו בסאווא"ק להגלות את חכם הדת השיעי הלא-בכיר-בעליל ח'אמנאי הגלייה פנימית בתוך איראן, אל העיר איראן-שהר שיש בה גם אוכלוסייה סונית…