W czasie studiów udzielał się też w środku tajnej działalności politycznej. W 1819 został przyjęty do Towarzystwa Filomatów. Był znacznie młodszy od czasu innych członków tej organizacji, aliści za sprawą cechom charakteru plus zamiłowaniom naukowym został wybrany na kierownika działu przyrodniczego.
Po ukończeniu studiów Ignacy Domeyko objął mienie Zapole, zyskując sławę dobrego gospodarza. W następstwie działalności filomackiej objęty został śledztwem wewnątrz sprawie towarzystwa. Ostrzeżony wskroś Pietraszkiewicza zdążył spalić dokumenty towarzystwa, atoli dodatkowo w ten sposób znalazł się pospołu z dwustu innymi aresztantami w środku klasztorze Bazylianów w środku Wilnie. Dzięki staraniom stryjów uniknął zesłania plus otrzymał względnie gładki wyrok: odsunięcie na stale od czasu służby cesarskiej także kontrola policyjny wskroś godzina nieokreślony. Uciążliwy był zwłaszcza pozostały ustęp wyroku, skoro każdy z osobna wyjazd ułożenie ciała granice powiatu wymagał osobnego zezwolenia. Udało się jednakże Domeyce istnieć wewnątrz Wilnie do wnętrza wieczór poprzedzający wyjazd przyjaciela, Adama Mickiewicza, do Petersburga.
Starania o zwolnienie z więzienia spod nadzoru policyjnego nie dały rezultatu. Gospodarowanie na roli wypełniło mu szóstka lat życia. Zakłada gromada rasowych krów czarno-białych, kupuje kobyłka czystej krwi arabskiej ze stada sprowadzonego na wskroś emira Rzewuskiego. Zmniejsza pańszczyźniane powinności chłopów, organizuje wiejską szkołę.