اندکی بعد از اشغال سفارت آمریکا در تهران و آغاز گروگان‌گیری در سفارت ایالات متحده آمریکا به دست دانشجویان پیرو خط امام، امیرانتظام در حالی‌که در کشورهای اسکاندیناوی به عنوان سفیر ایران فعالیت می‌کرد، به تهران فراخوانده شد و بلافاصله او را به منزل یکی از اعضای سفارت اشغال‌شده آمریکا در پشت سفارت انتقال داده و مورد بازجویی قرار‌ می‌دهند، به گفته بازجوی وی جلسات بازجویی او در این زمان در حدود یک هفته و بیش از ۱۰ جلسه طول کشیده است. و در نهایت در ۲۸ آذر ۱۳۵۸ به اتهام همکاری با سازمان جاسوسی سیا و ارتباط پنهانی با آمریکا بازداشت شد.