Kronologi penangkapan Nunun, menurut Wakil Ketua KPK Chandra M Hamzah, diawali pada Rabu (7/12/11), ketika pihak Kepolisian Thailand menangkap Nunun di sebuah rumah di Kota Bangkok, setelah melakukan pencarian berdasarkan foto-foto dan dokumen informasi dari KPK.
Sehari kemudian, Kamis (8/12/11), Kepolisian Thailand menginformasikan kepada Mabes Polri dan KPK bahwa seseorang yang diduga Nunun telah ditangkap. Pada Kamis malam, tim pertama KPK berangkat ke Thailand untuk menindaklanjuti laporan dari kepolisian "Negeri Gajah Putih" tersebut.
Keesokan harinya, Jumat (9/12/11), KPK memberangkatkan tim kedua ke Thailand untuk berkoordinasi dengan pihak kepolisian setempat lewat pencocokan data-data. Kemudian, tim dari KPK dan pihak Kepolisian Thailand melakukan pembicaraan untuk memulangkan tersangka Nunun ke Tanah Air.
Selesai dari Kepolisian Thailand, tim KPK menuju KBRI di Bangkok guna mendapatkan surat perjalanan laksana paspor untuk membawa tersangka Nunun ke Indonesia.
Pada Sabtu (10/12/11), pihak Kepolisian Thailand mengantarkan tersangka Nunun ke Bandara Svarnabhumi Bangkok, untuk diserahkan kepada tim KPK yang telah menunggu di dalam pesawat Garuda Indonesia dengan nomor penerbangan GA 867. Di dalam pesawat tersebut, tim penyidik KPK menyampaikan surat perintah penangkapan yang kemudian ditandatangani oleh tersangka Nunun di dalam pesawat.
Pada pukul 14.30 waktu Bangkok, tersangka Nunun bersama tim KPK berangkat dari Bandara Svarnabhumi Bangkok menuju Indonesia. Pada Sabtu pukul 17.45 WIB, tersangka mendarat di Bandara Soekarno-Hatta, Cengkareng, Tangerang, kemudian dibawa ke gedung KPK, di Jakarta, dan diperiksa oleh tim penyidik dari KPK hingga tengah malam.
Minggu (11/12/11) dini hari pukul 00.30 WIB, KPK memboyong tersangka ke Rumah Tahanan Pondok Bambu, Jakarta Timur. Nunun keluar dengan memakai jilbab dan wajahnya ditutupi dengan sebuah masker putih, serta dikawal ketat oleh tim Gegana dan didampingi dengan tiga wanita yang sebelumnya mendampingi ia saat datang ke KPK.
