În 1994, Carlos „Şacalul” urma să sufere o operaţie minoră la un testicul într-un spital din Sudan. La două zile după operaţie, oficialii sudanezi i-au spus că trebuie mutat într-o vilă pentru a fi protejat de o posibilă tentativă de asasinat şi că va primi gărzi de corp personale. În noaptea următoare, gărzile de corp au intrat în camera lui în timp ce dormea, l-au tranchilizat, l-au legat şi l-au luat din vilă. La 14 august 1994, Sudanul l-a transferat agenţilor francezi de la DST, care l-au dus la Paris pentru a fi judecat.

După arestare, Carlos „Şacalul” a fost acuzat de asasinarea, la Paris, a doi poliţişti şi a informatorului Michel Moukharbal în 1975 şi a fost închis temporar în închisoarea La Santé din Paris. În 1996, o majoritate a Comisiei Europene pentru Drepturile Omului i-a respins cererea legată de capturarea sa.

Procesul a început la 12 decembrie 1997 şi a luat sfârşit la 23 decembrie, când a fost găsit vinovat şi condamnat la închisoare pe viaţă. A fost apoi transferat de la Le Santé la închisoarea Clairvaux. În 2001, într-o ceremonie musulmană, Ramírez Sánchez s-a căsătorit cu avocata sa, Isabelle Coutant-Peyre, deşi era căsătorit cu a doua sa soţie. În iunie 2003, Carlos a publicat o colecţie de scrieri din celula sa.

Cartea, al cărui titlu este Islamul revoluţionar, încearcă să explice şi să apere violenţa în termeni de luptă de clasă. În carte, el îşi exprimă susţinerea pentru Osama bin Laden şi atacurile îndreptate asupra Statelor Unite.

În 2005, Curtea Europeană a Drepturilor Omului a analizat o plângere a lui Ramírez Sánchez că anii de încarcerare în izolare ar constitui „tratament inuman şi degradant”. Deşi curtea i-a respins cererea, în 2006 el a făcut apel. Preşedintele Venezuelei, Hugo Chávez, l-a lăudat pe Ramírez Sánchez, spunând în 2009, într-un discurs, că a fost condam