সোমবার ভোর সাড়ে ৫টার দিকে রাজধানীর যাত্রাবাড়ী এলাকা থেকে তাকে আটক করা হয়। আটকের বিষয়টি নিশ্চিত করেন র‌্যাবের মিডিয়া উইংয়ের পরিচালক মুফতি মাহমুদ খান।গত ২৬ ফেব্রুয়ারি রাত সোয়া ৯টার দিকে ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের রাজু ভাস্কর্যের কাছে বটতলায় অভিজিৎ ও তার স্ত্রীর ওপর হামলা হয়। অমর একুশে গ্রন্থমেলা থেকে বাসায় ফেরার পথে তারা এ হামলার শিকার হন। এ সময় দুর্বৃত্তদের ধারালো অস্ত্রের কোপে তারা গুরুতর আহত হন। তাদের উদ্ধার করে ঢাকা মেডিক্যাল কলেজ হাসপাতালে নেওয়া হলে রাত সাড়ে ১০টার দিকে চিকিৎসাধীন অবস্থায় মারা যান অভিজিৎ। এই হত্যাকাণ্ডের পর দিন অভিজিৎ রায়ের বাবা অজয় রায় বাদী হয়ে শাহবাগ থানায় একটি হত্যা মামলা দায়ের করেন।