Era grande a quantidade de mineiros da organização no Rio (inclusive Fernando Pimentel, que tinha 18 anos quando a perseguição foi iniciada, e recusou-se a obedecer as ordens de seu pai para entregar-se ao Exército, entrando, pois, na clandestinidade), sem que houvesse infraestrutura para abrigar a todos. Dilma e Galeno ficaram um período na casa de uma tia de Dilma, que imaginava que o casal estava de férias. Mais tarde, ficaram num pequeno hotel e, a seguir, num apartamento, até Galeno ser enviado pela organização a Porto Alegre. Dilma permaneceu no Rio, onde ajudava a organização, participando de reuniões, bem como no transporte de armas e dinheiro. Nessas reuniões, conheceu o advogado gaúcho Carlos Franklin Paixão de Araújo, então com 31 anos, por quem se apaixonou e com quem viria a viver por cerca de 30 anos. Araújo era chefe da dissidência do Partido Comunista Brasileiro (PCB, na época também conhecido como o "Partidão"), e abrigara Galeno em Porto Alegre. A separação de Galeno e Dilma foi pacífica. Como afirmou Galeno, "naquela situação difícil, nós não tínhamos nenhuma perspectiva de formar um casal normal".

Araújo era filho de um renomado advogado trabalhista e havia começado cedo na militância, no PCB. Tinha viajado pela América Latina (inclusive conhecendo Fidel Castro e Che Guevara) e já havia sido preso por alguns meses em 1964. Com a edição do AI-5, em 1968, ingressou na luta armada. No início de 1969, passou a tratar da fusão de seu grupo com o COLINA e a Vanguarda Popular Revolucionária (VPR), liderada por Carlos Lamarca. Dilma participou de algumas reuniões sobre a fusão, que acabou formalizada em duas conferências em Mongaguá, originando a Vanguarda Armada Revolucionária Palmares (VAR-Palmares). Dilma e Araújo estiveram presentes, e Lamarca, que teria tido impressão de ser Dilma "metida a intelectual". Ela teria defendido trabalho político pelas bases, criticando a visão militarista característica da VPR.