วันที่ 29 ธันวาคม พ.ศ. 2553 นายพนิช วิกิตเศรษฐ์ พร้อมกับพวกจำนวน 6 คน ซึ่งหนึ่งในนั้นมีนายวีระ สมความคิด รวมอยู่ด้วย ขณะลงพื้นที่ตรวจสอบที่ได้รับเรื่องร้องเรียนว่าทหารกัมพูชารุกล้ำเข้ามาในเขตไทย บริเวณอำเภอโคกสูง จังหวัดสระแก้ว[8] ได้ข้ามแดนบริเวณหลักเขตแดนที่ 46 บ้านภูมิโจกเจย (บ้านโชคชัย) ตำบลโอเบยเจือน อำเภอโจรว จังหวัดบันทายมีชัย และถูกทหารรักษาชายแดนที่ 503 ของกัมพูชาควบคุมตัว[9] โดยศาลเขตพนมเปญได้ตั้งข้อหาพนิช และพวกในข้อหาเดินทางข้ามพรมแดนโดยผิดกฎหมาย และรุกล้ำเขตทหาร ได้ถูกนำตัวไปขังไว้ในเรือนจำเปนย์ ซาร์ นอกกรุงพนมเปญ

ทางด้านนายพร้อมพงศ์ นพฤทธิ์ โฆษกพรรคเพื่อไทย กล่าวว่า การที่พนิชเดินทางไปยังพื้นที่ทับซ้อนโดยไม่มีการประสานงานกับกัมพูชาก่อนเป็นเรื่องที่ไม่เหมาะสม พร้อมเรียกร้องให้รัฐบาลออกมาชี้แจงการกระทำดังกล่าวถึงสาเหตุและที่มาของการเดินทางเข้าไปในพื้นที่ดังกล่าว และแสดงความเป็นห่วงที่นายวีระ สมความคิด ถูกจับกุมไปด้วย เกรงว่าอาจมีการปลุกกระแสทำให้ปัญหาบานปลาย[10] นายสุนัย จุลพงศธร หนึ่งในคณะกรรมาธิการเขตแดนร่วมไทย-กัมพูชา เปิดเผยว่า ตนพร้อมจะนำประเด็นดังกล่าวมาหยิบยกเป็นหัวข้ออภิปรายไม่ไว้วางใจ ซึ่งหากนายกรัฐมนตรีเป็นผู้ส่งไปจริง ก็จะต้องมีการแสดงความรับผิดชอบด้วย[11]

ต่อมา นายคมสัน โพธิ์คง นักวิชาการทางด้านกฎหมาย กล่าวถึงกรณีดังกล่าวว่า หากนายพนิชถูกศาลกัมพูชาตัดสินว่ามีความผิดจริงอาจพ้นสภาพสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร เพราะรัฐธรรมนูญบัญญัติไว้ว่าการต้องคำพิพากษาให้จำคุกของศาลเป็นลักษณะต้องห้ามของสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

วันที่ 7 มกราคม พ.ศ. 2554 นายพนิชให้การต่อศาลว่าเดินทางเข้าไปในพื้นที่ เพื่อพบชาวบ้านที่อ้างว่าชาวกัมพูชาย้ายหลักหมุดบนดินแดนของไทย พร้อมกับให้การว่าเป็นการเดินทางเข้าไปโดยอุบัติเหตุ แต่เหมือนจะขัดแย้งกับคำกล่าวของนายพนิชในหลักฐานคลิปวิดีโอ ที่นายพนิชให้ผู้ติดตามเรียนนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ ว่า คณะได้ข้ามมาในฝั่งกัมพูชาแล้ว[12] ด้านทนายความเตรียมยื่นประกันตัวในวันที่ 10 มกราคม เพราะศาลกัมพูชายังคงปิดทำการในวันหยุดราชการ โดยคณะคนไทยทั้งเจ็ดถูกนำตัวกลับไปคุมขัง[13]

วันที่ 13 มกราคม ปีเดียวกัน มีรายงานว่า ศาลกัมพูชาให้ประกันตัวนายพนิช วิกิตเศรษฐ์ โดยยังคงอยู่ระหว่างสู้คดีในข้อหาเข้าเมืองผิดกฎหมายและเข้าไปในเขตทหารโดยไม่ได้รับอนุญาต โดยมีเงื่อนไขการประกันตัว ได้แก่ ห้ามเดินทางออกนอกประเทศ วางเงินประกันคนละ 1 ล้านเรียล (10,000 บาท) และต้องไปรายงานตัวตามนัดเรียก[14]

วันที่ 21 มกราคม ปีเดียวกัน ศาลกัมพูชาได้พิจารณาตัดสินคดี ซึ่งกำหนดเดิมคือ วันที่ 1 กุมภาพันธ์ เมื่อเวลา 19.35 น. ศาลกัมพูชาได้ตัดสินว่านายพนิชและคนไทยอีก 4 คน มีความผิดฐานเข้าเมืองโดยผิดกฎหมาย โดยให้จำคุกคนละ 9 เดือน แต่ให้ลดเหลือ 8 เดือน และให้รอลงอาญาไว้ก่อน หลังจากการตัดสินดังกล่าว ทำให้คนไทยทั้ง 5 คนสามารถเดินทางกลับประเทศได้ทันที[15]