然而，就在11日这天，陈独秀又到香厂新世界散发传单。据高一涵说，在场有五个人：陈独秀、高一涵、王星拱（北大理科教授）、程演生（北大预科教授）、邓初（内务部佥事），他没有提及胡适也在场。他们在香厂新世界附近一个四川菜馆子浣花春晚餐后，陈独秀、高一涵、邓初三人上新世界去散发传单，王星拱、程演生往城南游艺园去散发传单。高一涵的描写，绘影绘声，极富戏剧性。
［高一涵写道］我同陈独秀、邓初三人到新世界，见戏场、书场、台球场内，皆有电灯照耀，如同白日，不好散发传单。陈独秀同我两人只得上新世界的屋顶花园，那里没有游人，也无电灯。这时刚看到下一层露台上正在放映露天电影，我们就趁此机会，把传单从上面撒下去。哪知道，我们正在向下撒传单时，屋顶花园的阴暗角落里走出一个人来，向陈独秀要传单看，陈独秀实在天真、幼稚，就从衣袋里摸出一张传单给那个人，那个人一看，马上就说：“就是这个。”即刻叫埋伏在屋顶花园暗地里的一伙暗探，把陈独秀抓住。我乘着这个机会，急走到顶层花园的天桥上，探子大叫：“那里还有一个！”我就在此一刹那间，把手中拿的传单抛了，赶快走下去，杂在戏园的观众中，并脱去长衫，丢掉草帽，躲藏起来。转眼看到邓初一人，还在对过台球场内，把传单一张一张地放在茶桌子上。我小声告诉他，说：“独秀已被捕。”他还说：“不要开玩笑罢！”正说间，遥见陈独秀已被探子们捉下楼来。陈独秀怕我们不知道他被捕，故意大呼大跳起来，说：“暗无天日，竟敢无故捕人！”高一涵《李大钊同志护送陈独秀出险》。《文史资料选辑》第61辑，1963年。
但胡适当时也在场，他提供了另一种比较没有戏剧性的说法：“此事发生在北京城南一个叫做‘新世界’娱乐场所。那时陈独秀、高一涵和我三位安徽同乡正在该处吃茶聊天。陈氏从他的衣袋中取出一些传单来向其他桌子上发散……未几一涵和我便先回了（那时高君和我住在一起）。独秀一人留下，他仍在继续散发他的传单。不久警察便来了，把独秀拘捕起来送入警察总署的监牢。”《胡适口述自传》。华东师范大学出版社，1993年版。
在另一篇文章中，胡适对那天晚上发生的事情，有更详细的讲述：“民国八年五四以后，有一天陈先生在新世界（香厂）散发传单……那时候，高一涵先生和我都在内，大家印好传单，内容一共有六条……到了11点钟回家，我和高先生在洋车上一边谈，看见没有关门的铺子，我们又要给他们一张，我还记得那时是6月，天气正热，我们夜深还在谈话。忽然，报馆来电话，说东京大罢工，我们高兴极了；但一会又有电话，说自你们走后，陈先生在香厂被捕了。”胡适《陈独秀与文学革命》。《五四运动回忆录》，中国社会科学出版社，1979年版。根据胡适的回忆，他不仅参与了制作、印刷传单，而且参与了散发。
陈独秀被逮进号里的消息，轰动了北大，校园里沸反盈天，李大钊匆匆找到北大的文科预科学生罗章龙，商议营救办法。“大家想出来的办法，首先是将陈独秀被捕消息告诉全国人民，造成强大的社会舆论，使北洋政府有所顾忌，不敢胡作非为”。罗章龙《红楼感旧录》。《团结报》1983年6月25日。
6月13日，北京《晨报》、《北京日报》刊出了陈独秀被捕的简短消息。由蓝公武任主笔的《国民公报》发表文章说：“近日外界发布之市民宣言传单，政府疑为陈氏所发；再则曰：政府认为此次学生风潮发难于北京大学，皆陈君鼓吹新思想所致，故有拘捕之举。”言下之意：一是传单不一定是陈独秀所撰；二是捕陈乃针对北京大学。又把警方的拘捕行动描写成有军警数百人，荷枪实弹包围陈宅。用这种夸张的笔法，激起民愤，引起各方关注。上海的《民国日报》全文刊出《北京市民宣言》，并发表《北京军警逮捕陈独秀黑暗势力之猖獗》时评。
6月14日，周作人、李辛白、王星拱等人，以北大代表名义，到警察厅看望陈独秀，却不得见面，怏怏而返。京师警察厅发表公告，交代逮捕陈独秀经过，指出“本厅派人访查缉获，乃出于维持市面之一种正当手续，且派赴陈宅检察人数不过八九人，提署人员仅十余人”，绝非《国民公报》所说有数百名全副武装的军警，同时表明警方事先并不知道被捕者是陈独秀，此举亦非有意针对大学：
查十一日晚，有人在新世界散布市民宣言传单，系被侦缉队便农侦探及步军统领衙门密探当场拿获，交由警察厅，彼时在场各界人士，共见共闻，并不知其为何如人，亦不知其系何名姓，迨再三诘问，始说出姓陈，在北河沿箭厂胡同居住，当即速派厅员带同巡官长警数名前往该宅。会同步军统领衙门官员，慎重检察，对陈之眷属仆役人等，极其文明和平，陈之妻业已具结，并未受何等惊扰，此当日实在经过情形。上海《民国日报》1919年6月17日。
然而，陈独秀被捕，依然在整个知识界造成大地震，引起了严重恐慌，人们担心这是政府秋后算账，不敢拿学生开刀，就拿教员做替罪羊，因此人人自危。
继《晨报》、《北京日报》和上海的《民国日报》之后，《时报》也发表时评；《申报》以《北京之文字狱》为大标题，尖锐指出：陈独秀之被捕，标志着文字狱的开始，北京“利用黑暗势力，以摧毁学术思想之自由”；上海《神州日报》、《时事新报》等各大报纸，纷纷发表消息和评论。
罗家伦写信给上海安徽协会及全国学联，呼吁向政府施压；李大钊和高一涵分别给章士钊拍电报，请他出面和龚心湛斡旋。6月15日，北京中上学生联合会致函警察总监，要求保释陈独秀，并提请政府注意两点：
一、陈先生夙负学界重望，其言论思想皆见称于国内外，倘此次以嫌疑遽加之罪，恐激动全国学界再起波澜。当此学潮紧急之时，殊非息事宁人之计。二、陈先生向以提倡新文学现代思潮见忌于一般守旧学者，此次忽被逮捕，诚恐国内外人士疑军警当局有意罗（织），以为摧残近代思潮之地步。现今各种问题已极复杂，岂可再生枝节，以滋纠纷。
6月16日，聚集在上海的北京、天津、南京、杭州等地学生，决议成立全国学生联合会。这天，在大东旅社召开成立大会。北京代表段锡朋、许德珩、黄日葵、陆宗锷等，上海代表何葆仁等三十余人，及蒋梦麟等二百多名嘉宾到会。全国学生联合会成立后，立即致电北洋政府，强烈呼吁释放陈独秀。
北京大学教授刘师培当时患病卧床，闻讯扶病而起，6月16日，与民国大学校长应善以一起，联络北大教授马叙伦、马裕藻、程演生、王星拱、马寅初，及中国大学、高等师范学校等著名教授、学者七十余人，联名请保陈独秀。函称“陈先生夙负学界众望，言论思想皆见称于国内外，此次被捕，恐激起全国学界再起波澜，当此学潮紧急之际，殊非息事宁人之计”。古文家马其昶（通伯）、姚永概（叔节）等，亦以陈独秀“所著言论或不无迂直之处。然其学问人品亦尚为士林所推许”，恳请当局准予保释。
刘师培、马其昶、姚永概等人，都是著名的旧派学者，桐城派传人，曾被新青年诸子斥为“妖孽”、“谬种”，但在这维护人权，捍卫自由的严重关头，他们却挺身而出，领头为营救陈独秀而奔走努力。6月22日，章士钊致电龚心湛，义正辞严，谴责政府“忽兴文网，重激众怒”：
惟念陈君平日，专以讲学为务。虽其提倡新思潮，著书立论，或不无过甚之词，然范围实仅及于文字方面，决不舍有政治臭味，则固皎然可征。方今国家多事，且值学潮甫息之后，讵可蹈腹诽之殊，师监谤之策，而愈激动人之心理耶。窃为诸公所不取。故就历史论，执政因文字小故而专与文人为难，致兴文字之狱。幸而胜之，是为不武。不胜人心瓦解，政纽摧崩，虽有善者，莫之能挽。试观古今中外，每当文网最甚之秋，正其国运衰歇之候。
6月25日，安徽同乡会、在京皖籍官绅、安徽省长吕调元，相继致电京师警察厅，以“学潮初定，似不宜又兴文字之狱”，请尽快释陈。上海工业协会、江苏教育会、学商界及和平联合会各省公会、国民大会上海干事会、中国工业协会，都先后致电政府，众口一词，警告政府勿兴文字狱。以上引文均见《陈独秀被捕资料汇编》。河南人民出版社，1982年版。
当时寓居上海的孙文，在接见徐世昌、段祺瑞的代表许世英时，以讽刺的语气说：你们抓了陈独秀，“做了好事，很足以使国人相信，我反对你们是不错的。你们也不敢把他杀死，死了一个，就会增加五十、一百个，你们尽管做吧！”许世英颇感尴尬，连说“不该，不该，我就打电报回去。”《北京档案史料》1986年第１期。
7月14日，毛泽东在《湘江评论》创刊号发表《陈独秀之被捕及营救》一文，全文转载了陈独秀的传单内容，详细报道了各界营救陈独秀的情况，毛泽东预言：“政府尚未昏聩到全不知外间大事，可料不久就会放出（陈独秀）。若说硬要兴一文字狱，与举世披靡的近代思潮，拼一死战，吾恐政府也没有这么大胆子。”他继而慷慨激昂地宣称：
中国名为共和，实则专制。愈弄愈糟，甲仆乙代，这是群众心里没有民主的影子，不晓得民主究竟是甚么的结果。陈君平日所标揭的，就是这两样。他曾说，我们所以得罪于社会，无非是为着“赛因斯”（科学）和“兑莫克拉西”（民主）。陈君为这两件东西得罪于社会，社会居然就把逮捕和禁锢报给他，也可算是罪罚相敌了，凡思想是没有畛域的，去年十二月德国的广义派社会党首领卢森堡被民主派政府杀了，上月中旬，德国仇敌的意大利一个都林地方的人员，举行了一个大示威以纪念他。瑞士的苏里克，也有个同样的示威给他做纪念。仇敌尚且如此，况在非仇敌。异国尚且如此，况在本国。陈君之被逮，决不能损及陈君的毫末。并且是留着大大的一个纪念于新思潮，使他越发光辉远大。政府决没有胆子将陈君处死，就是死了，也不能损及陈君至坚至高精神的毫末。陈君原自说过，出实验室，即入监狱。出监狱，即入实验室。又说，死是不怕的。陈君可以实验其言了。我祝陈君万岁！我祝陈君至坚至高的精神万岁！毛泽东《陈独秀之被捕及营救》。《湘江评论》创刊号，1919年7月14日。
早年参加过暗杀团的陈独秀，一直有某种烈士情结。办《新青年》时，他声称已做好“断头流血”的准备；五四运动起来时，他又说“我极盼政府早日捉我下监处死，不欲生存于此恶浊之社会也”的话。现在他终于实现了“出研究室入监狱”的誓言，可以说是求仁得仁矣。
