2014年12月5日晚20時，中共中紀委和中組部在周永康被關押之地，宣布對其開除黨籍的處分決定，周永康並不服氣，表示「強烈抗議」。中共中紀委和中組部工作人員要求其冷靜，不要抗拒審查，「周永康激動表演一番之後表示要休息」。
當晚21時許，最高檢察院副檢察長帶領4名特警，宣布對周永康「涉嫌犯罪立案偵查並予以逮捕」，隨後命周永康確認簽字。周永康拒絕在逮捕書上簽字，並叫囂聲稱要「抗議、申訴」。
副檢察長警告周永康，按照逮捕手續條例，被捕人身份無誤拒絕簽字或作出反抗者，會予以強制執行，給其5分鐘時間考慮。周永康聽到警告後，發狂般準備沖向該檢察官撞頭拼命，但被特警及時制服，戴上手銬。
見動真格的了，周永康一下變軟，乞求道：「能不能不上手銬?銬得太緊了，能不能放鬆些?」折騰了差不多40分鐘，當晚21時45分，周永康被押送到最高檢下屬拘留所關押。
周永康身體並不好，中共內部通報中說過，自2005年3月以來，周永康長期患有性病。
