2012年8月23日，由委託律師於下午約4時45分致電台北地檢署，表示李宗瑞今天將會投案，檢察官要求他獨自從彰化開車北上，並每30分鐘與檢察官電話聯繫，告知位置，他在晚間8時35分在律師陪同下抵達北檢，向法警室報到，隨即遭到逮捕，並召開偵查庭，9時20分台北地檢署發言人黃謀信召開記者會作出進一步的說明，共計逃亡23天。

2012年8月23日下午4時，李宗瑞主動聯繫檢警表示願意投案，從南部開車北上，檢方為了確保他不會半路逃亡，每半個小時打一次電話給李宗瑞。李宗瑞供稱這段時間躲在南部，透過1名54歲女友人陳美蘭協助藏匿。

2012年8月23日，涉嫌藏匿李宗瑞的陳美蘭向台中警方自首並移送北檢複訊，查明她與李宗瑞的關係、藏匿李宗瑞的始末及是否有共犯共同藏匿等，並於8月24日凌晨2時40分，依藏匿人犯罪嫌，諭令新台幣12萬元交保並限制住居。

2012年8月24日凌晨1時，檢察官訊問後，認李宗瑞涉犯加重強制性交及妨害秘密等罪嫌重大，所犯係死刑、無期徒刑、最輕本刑有期徒刑5年以上之重罪，有逃亡之事實、勾串證人及反覆實施同一犯罪之虞，有予以羈押之必要性，向法院聲請羈押並禁見。