श्रद्धा दुबे को 20 अक्टूबर की शाम को नागपुर से गिरफ्तार किया गया। यूपी पुलिस, STF और नागपुर पुलिस के सहयोग से यह गिरफ्तारी संभव हुई। गिरफ्तारी के बाद उसे लखनऊ ले जाया गया और बुधवार को ही कोर्ट में पेश किया जाने की संभावना जताई गई।

11 अक्टूबर को नेपाल के महिमनगर में श्रद्धा को ई-रिक्शा पर देखा गया। उसने अपना चेहरा छिपाया नहीं था और सीसीटीवी फुटेज में उसकी बहन रश्मि तथा ड्राइवर दानिश (उर्फ तनवीर) भी दिखाई दिए। इस दौरान उन्होंने सस्ता होटल चुना और ड्राइवर ने आधार कार्ड प्रस्तुत किया। श्रद्धा की पहली रात इसी होटल में बीती, जहाँ तीनों एक ही कमरे में रहे।

अतिरिक्त पुलिस महानिदेशक अमिताभ यश ने बताया कि अगले दिन श्रद्धा नेपाल के दांग जिले में चली गई। वहाँ उसने फोन खोला था पर थोड़ी देर बाद बंद कर दिया। नेपाल की सिम के जरिए उसने लोगों से संपर्क किया, पर पुलिस को उसकी लोकेशन का पता चल गया। अगले दिन उसने वह लोकेशन छोड़ दी।

15 अक्टूबर को श्रद्धा नेपाल छोड़कर कुशीनगर के रास्ते यूपी में दाखिल हुई। 16 अक्टूबर को वह सीधे रायबरेली पहुँच गई। उसे लगा कि सीसीटीवी में दिखाई दे सकती है, इसलिए उसने रायबरेली बस स्टेशन पर अपनी गाड़ी छोड़ दी और दूसरी टैक्सी से सारस तिराहा पहुँची, जहाँ उसने किराए पर आर्टिगा कार बुक की। बताया जाता है कि वह रायबरेली में एक सट्टा व्यापारी से मिलने गई थी। रात करीब 12 बजे वह लखनऊ पहुँच गई।

लखनऊ पहुँचने के बाद श्रद्धा ने एक न्यूज एजेंसी को बाइट दिया और उसी दिन अग्रिम जमानत के लिए कोर्ट में अर्जी दाखिल की। फिर वह लखनऊ से फरार हो गई। पुलिस के अनुसार, वह सीधे आगरा पहुँचकर ओम पैलेस होटल में 24 घंटे ठहरी रही। उसके साथ उसकी बहन रश्मि और ड्राइवर दानिश भी थे। पुलिस से बचने के लिए उसने बुर्का पहन रखी थी, जिसे होटल के फुटेज में भी देखा गया।

आगरा में ठहराव के बाद, तीनों ने महाराष्ट्र के नागपुर के लिए प्रस्थान किया। पूरे रास्ते उन्होंने अपने फोन का उपयोग नहीं किया और पुलिस सूत्रों के अनुसार उनके पास एक अलग फोन था, जिसके जरिए वे कुछ लोगों से संपर्क करते थे जो उन्हें हिदायत देते थे।

श्रद्धा दुबे ने टोल पार करते ही अपनी गाड़ी छोड़कर पैदल चलकर दूसरी गाड़ी ले ली। पुलिस ने बताया कि उसने अजनबी लोगों के फोन का भी इस्तेमाल किया है। उसकी यह चाल उसे ट्रेस करने में कठिनाई पैदा करती है।