Po wybuchu II wojny światowej, gdy Niemcy wkroczyli do Haczowa 8 września 1939 i rozpoczęła się okupacja, wspierał duchowo, moralnie i finansowo parafian. Zwracał uwagę na niemoralne zachowania się żołnierzy niemieckich, odmawiał im kwaterowania na plebanii. Ta postawa polskiego kapłana doprowadziła do jego aresztowania 19 czerwca 1940. Tego samego dnia o godz. 18 został osadzony w więzieniu w Sanoku, gdzie przebywał do 9 sierpnia 1940. Potem przewieziony został do Tarnowa, a stamtąd 30 sierpnia 1940 do niemieckiego obozu koncentracyjnego Auschwitz-Birkenau (tam otrzymał numer obozowy 3319), skąd trafił do Sachsenhausen (KL) i ostatecznie do Dachau, gdzie otrzymał numer więźniarski 22242. Przez dwa lata pobytu w obozie poddawany był torturom przez niemieckich strażników.
Nieludzkie traktowanie, bicie, głodzenie i niewolnicza praca doprowadziły ks. Marcina Tomakę do całkowitego wyczerpania. Ostatnich sakramentów świętych udzielił mu niemiecki ksiądz – więzień obozu. Według świadków twierdził, że nie boi się śmierci, bo jest na nią przygotowany. Zmarł 8 lipca 1942 r. i jak piszą biografowie:
Ks. Tomakę upamiętniają tablice wmurowane w kościele w Haczowie, przemyskiej katedrze i Sanktuarium św. Józefa w Kaliszu.