Ao longo do século XX, Apolônio de Carvalho sempre lutou por aquilo em que acreditava, numa longa e duradoura militância por transformação social. A partir da década de 1930, esteve presente nas mais importantes lutas políticas do Brasil e da Europa: serviu no exército brasileiro e depois foi expulso pela ditadura Vargas; ingressou no Partido Comunista Brasileiro; foi voluntário nas Brigadas Internacionais da Guerra Civil Espanhola contra os fascistas e atuou na resistência francesa, na luta contra o nazismo na Segunda Guerra Mundial. Foi, por assim dizer, um exemplo de militante internacionalista, chamado pelo escritor Jorge Amado de “um herói de três pátrias”.
Quando voltou ao Brasil, em 1946, envolveu-se ativamente na vida política do país. Durante a ditadura militar, participou da resistência e passou a viver na clandestinidade. Em 1964, com divergências com o Comitê Central do Partido Comunista, rompeu com o partido e fundou, em 1969, o Partido Comunista Brasileiro Revolucionário (PCBR), juntamente com Jacob Gorender e Mário Alves. Em 1970, foi preso e torturado pelo regime militar. Em junho daquele ano, Apolônio e outros 39 presos políticos brasileiros foram banidos para a Argélia, trocados em decorrência do sequestro do embaixador da Alemanha.
Em outubro de 1979, com a promulgação da Lei de Anistia, retornou ao Brasil, e participou da fundação do Partido dos Trabalhadores (PT), sendo um dos primeiros filiados.