วันที่ 24 พฤษภาคม 2557 หลังรัฐประหาร คณะผู้ยึดอำนาจการปกครองซึ่งเรียกตนเองว่า คณะรักษาความสงบแห่งชาติ ออกคำสั่งฉบับที่ 5/2557 เพื่อให้วรเจตน์มารายงานตัว แต่ครั้งนั้นเขาไม่ไป และยังมีคำสั่งฉบับที่ 57/2557 เพื่อให้เขาไปรายงานตัวอีกครั้ง สถานีวิทยุกระจายเสียงแห่งประเทศไทย รายงานว่า วรเจตน์มอบหมายให้พัชรินทร์ ภริยา เข้ารายงานตัวแทน และให้เหตุผลว่า เขาป่วย จึงไม่สามารถเข้ารายงานตัวด้วยตนเอง[27]

เมื่อวันที่ 17 มิถุนายน 2557 สำนักข่าวหลายแห่งรายงานว่า กำลังทหารตามคำสั่งคณะผู้ยึดอำนาจการปกครองเข้าควบคุมตัววรเจตน์ที่ท่าอากาศยานสุวรรณภูมิ หลังเดินทางกลับจากเขตปกครองพิเศษฮ่องกง บางสำนักรายงานว่า เขาถูกกักตัวอยู่ก่อนแล้วเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ ทว่า ในวันที่ 18 มิถุนายน 2557 ธีระ สุธีวรางกูร อาจารย์ประจำคณะนิติศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ นักวิชาการในคณะนิติราษฎร์ โพสต์ข้อความลงเฟซบุ๊กตนว่า "ดร.วรเจตน์ ไม่ได้ถูกควบคุมตัว แต่ตัดสินใจเข้ารายงานตัวด้วยตัวเอง"[28]

เช้าวันที่ 18 มิถุนายน 2557 ทหารควบคุมวรเจตน์มายังกองบังคับการกองปราบปราม เพื่อให้ตำรวจถามปากคำ และแจ้งข้อหาฝ่าฝืนคำสั่งคณะผู้ยึดอำนาจการปกครอง วรเจตน์ปฏิเสธที่จะให้สัมภาษณ์แก้ผู้สื่อข่าว ครั้นเวลาประมาณ 12:30 นาฬิกา พนักงานสอบสวนกองปราบปรามและทหารนำเขาไปยังศาลทหารกรุงเทพฯ เพื่อขอฝากขังจนถึงวันที่ 27 มิถุนายน ศาลทหารอนุมัติ และให้นำวรเจตน์ไปยังเรือนจำพิเศษกรุงเทพมหานคร ครอบครัวของวรเจตน์ยื่นหลักทรัพย์เงินสด 20,000 บาท เพื่อขอประกันตัว ในเวลาประมาณ 16:00 นาฬิกา ศาลทหารอนุญาตให้ประกันตัว โดยมีเงื่อนไขห้ามเคลื่อนไหวทางการเมือง ต้องขออนุญาตก่อนออกนอกราชอาณาจักร และให้มารายงานตัวตามวันที่นัดหมาย มีผู้มาคอยต้อนรับและให้กำลังใจจำนวนหนึ่ง[29]