Mellom klokken 10:00 og 10:30 den 4. august 1944 ble gruppen som bodde i annekset, og to av hjelperne deres, Victor Kugler og Johannes Kleiman, arrestert av SS-Oberscharfuhrer Karl Josef Silberbauer og tre nederlandske hjelpere fra det grønne politiet. Det har lenge vært antatt at noen hadde angitt dem. Hvem som hadde tystet på dem, har man ikke klart å finne ut av til tross for mange etterforskinger. De tre mest mistenkte personene er varehusansatt Willem van Maaren, vaskehjelp Lena van Bladeren-Hartog og Gestapo-informant Tonny Ahlers. Forskere ved Anne Frank-museet i Amsterdam lanserte i 2016 en alternativ forklaring på hvordan skjulestedet ble oppdaget. Samme dag gjennomførte nemlig tysk politi en razzia for å finne motstandsfolk og folk som drev illegal produksjon av og svartebørshandel med rasjoneringskort, i sidebygningen til huset der familien Frank gjemte seg. Det kan således tenkes at politiet oppdaget familien Frank ved en tilfeldighet.