Po opuszczeniu więzienia poznał Ludwika Waryńskiego, którego zapoznał z socjalizującymi środowiskami studenckimi. Uczestniczył w pierwszym tłumaczeniu „Kapitału” Karola Marksa. W lipcu i sierpniu 1882 wraz ze Stanisławem Kunickim i Ludwikiem Waryńskim współtworzyli program zakładanej partii Proletaryat. Mimo zaangażowania w prace programowe nie wszedł w skład utworzonego w styczniu 1883 Komitetu Centralnego.
Przesłanki historyczne wskazują, że obaj z Waryńskim posiadali silne cechy przywódcze i Puchewicz ustąpił, ponieważ był przeciwny powielaniu terrorystycznych metod stosowanych przez Narodną Wolę (której odpowiednikiem na ziemiach polskich miał być Proletariat) oraz formy działalności (niechęć do centralizacji).
W połowie 1883 założył socjaldemokratyczną Partię Robotniczą Solidarność, której program był w porównaniu do Proletariatu bardziej umiarkowany. Kazimierz Puchewicz był zwolennikiem walki ekonomicznej, pracy organizacyjnej i propagandy w środowisku robotniczym. we wrześniu 1883 przeprowadzono u niego rewizję aresztując go na dwa tygodnie. Ostatecznie w lutym 1884 został aresztowany i osadzony w Cytadeli Warszawskiej, po czym ze względów zdrowotnych (zaawansowana gruźlica) zwolniono za kaucją go w maju 1884. Zmarł trzy miesiące później.