1932年10月15日下午，由于叛徒告密，上海公共租界总巡捕房派人搜查了东有恒路春阳里210号，搜出大批文件和俄文版的共产主义书籍，当场逮捕了彭述之等5人。此后，巡捕又在岳州路永吉里11号，拘捕了前中共中央总书记陈独秀。
17日，公共租界将先后被捕的陈独秀等11人及搜获的文件一起押解至江苏高等法院驻上海第二分院收押，正式引渡给国民政府，18日，上海市市长吴铁城下达逮捕令，要“公安局严慎各列管押候命迅办”。经过法院简单讯问案情后，认为该案属于“危害民国”的性质，应移交南京首都卫戍司令部处理。
陈独秀的被捕，引起了社会各界的震动。宋庆龄与“中国民权保障同盟”积极奔走呼号，蔡元培、杨杏佛、柳亚子、林语堂等人联名致电国民党中央党部和国民政府，列举陈独秀早年在辛亥革命和新文化运动中的功绩，“伏望矜怜耆旧，爱惜人材，特宽两观之诛，开其自新之路”。远在北平的胡适也发电给上海的蔡元培，请他就近营救陈独秀。国际知名人士杜威、罗素、爱因斯坦也致电蒋介石，为陈独秀说情。10月19日晚，陈独秀、彭述之两人先行被押送南京，关进首都卫戍司令部军法司的监狱。军法司经过审讯，虽认为该案属“危害民国”性质，但与军事无关，加上陈独秀又不是现役军人，故军法司无权管辖此案。10月22日，国民党中央党部派组织部干事黄凯携陈案的材料去武汉，向蒋介石请示处理办法。同日，翁文灏、胡适、罗文干致电蒋介石：“请将陈独秀案付司法审判”，不由军法从事。
23日，蔡元培、杨杏佛、柳亚子、林语堂等8人快邮代电南京中央党部国民政府，营救陈独秀。24日，蒋介石在电报中说：“陈等所犯之罪，系危害民国之生存，国家法律对于此种罪行，早在法律上有明白的规定，为维持司法独立尊严计，应交法院公开审判。”国民党中常会讨论后议决交法院公开审判。
26日，陈独秀被转送到江苏高等法院江宁地方法院看守所关押，由设在苏州的江苏高等法院审理。