2003年9月，牟其中被改判为有期徒刑18年。
在湖北省洪山监狱服刑的他一直没有放弃为自己喊冤，国内法律界对牟案的诈骗认定也有很大分歧。知名的法律评论家、中南财经大学法学院教授乔新生曾在2001年1月的《中国律师》上发表《为牟其中辩护》一文，2004年，《南风窗》刊文《牟其中案迷雾重重难定论》。
据称，第三次入狱的牟其中每天的运动量惊人。他坚持每天早上绕着小篮球场跑几十圈，午休后就来回爬楼梯几十趟，高度相当于一座纽约帝国大厦。此外，即便冬天他也坚持洗冷水澡、做自编的体操，而每周供应的两次肉他却坚持不吃，以此培养体魄，“有机会出狱后把时间补回来”。
牟其中在狱中十分关注中国企业界的动态。2003年，香港教授郎咸平批评“国退民进”政策，他写信批驳郎咸平论点，认为“郎咸平以公平为幌子，却挟带着反对国企产权改革和‘原罪’论的私货”。2004年，唐万新的“德隆系”崩塌，牟其中专门写信评论此事，他引用成都“武侯祠”的一副楹联：“能攻心，则反侧自消，自古知兵非好战；不审势，即宽严皆误，后来治蜀要深思。”2005年3月，他给《中国企业家》写信，称“我更愿意《中国企业家》组织对极具争议的我，展开公开的调查和讨论，我愿意以自己的血肉之躯，再度为中国民营企业的发展铺平前进的道路”。2008年全球金融危机爆发后，牟其中写《狱中书简》：“我赞成此次金融危机是世界经济失衡的结果，把危机根源归结为华尔街高管们的贪婪，是肤浅的。”
到2010年，牟其中已满70岁，每次当他从洪山监狱发出声音的时候，中国的企业界仍然会倾耳聆听。
根据《刑法》第81条规定，被判处有期徒刑的犯罪人，执行原判刑期1/2以上，如果认真遵守监规，表现良好，可以适用假释。也就是说，2008年以后的牟其中已经完全具备申请假释的资格。然而，在很长的时间里，他拒绝这样做甚至不愿意申请“保外就医”，因为他“坚称自己无罪，要清清白白地走出去”。到2010年9月，据《中国企业家》披露，在亲属的再三恳求下，牟其中已向监狱提交了假释申请书。