آتنا فرقدانی مدتی بعد از محرومیت از تحصیل در شهریور ماه سال ۱۳۹۳ به خاطر طراحی‌هایش و انتشار آنها در فیسبوک و همچنین دیدار با خانواده زندانیان سیاسی و شهدای عاشورای ۸۸ بازداشت شد.

ماموران امنیتی به هنگام بازداشت وی منزل پدری او را مورد تفتیتش قرار دادند و برخی از وسایل شخصی‌اش را ضبط کردند.

آتنا فرقدانی درباره روز بازداشتش به سایت جرس گفته بود: «تمام خانه را زیر و رو کردند، حتی سقف کاذب‌های بالا را بازرسی می‌کردند مثل اینکه زلزله آمده باشد.همان جا هم گفتم با تروریست هم اینطور برخورد نمی‌کنند. خیلی وسائل یعنی کیسه کیسه را از منزل ما بردند کتاب های احمد شاملو، سید مهدی موسوی و گوشی و تبلت را بردند اما تبلت و گوشی را در لیست توقیف نیاوردند و زمانی هم که پدرم رفته بود وسائل را بگیرد چون این‌ها در لیست نبوده، نداده بودند».

این فعال مدنی، دوماه در بند دو الف سپاه تحت بازجویی قرار داشت و بدون تشکیل دادگاه و تفهیم اتهام در این بازداشتگاه نگهداری شد.

فرقدانی در تاریخ ۹ مهرماه ۱۳۹۳ به همراه «غنچه قوامی» از بازداشت شدگان در جلوی ورزشگاه آزادی جهت اعتراض به حضور زنان در مسابقات والیبال که با او هم سلول بود، دست به اعتصاب غذا زد و پس از یازده روز، اعتصاب غذا را بصورت خشک (پرهیز از خوردن آب و مایعات) ادامه داد.

در این مدت وضعیت جسمی آتنا فرقدانی رو به وخامت گذاشت و «قاضی صلواتی» دستور آزادی موقت وی را با قرار وثیقه‌ای سنگین صادر کرد. مبلغ وثیقه ۶۰۰ میلیون تعیین شده بود اما به گفته آتنا فرقدانی ارزش سند وثیقه گذار معادل یک میلیارد و سیصد میلیون تومان بود.

موارد اتهامی مطرح شده در پرونده او عبارتند از: «تبلیغ علیه نظام»، «اقدام علیه امنیت کشور»، «تجمع و تبانی با افراد ضدانقلاب و فرقه ضاله»، «توهین به نمایندگان مجلس از طریق مهارت نقاشی» و «توهین به مقام معظم رهبری»، «توهین به ماموران سپاه پاسداران» و «توهین به سران سه قوه»

آتنا فرقدانی پس از آزادی از زندان درباره وضعیت زندانیان سیاسی افشاگری کرد. او در تاریخ دوم آذرماه ۱۳۹۳ و پس از آزادی اقدام به انتشار یک فایل ویدیویی در شبکه‌های اجتماعی نمود و در آن جزییات ضرب و شتم و هتک حرمت خود را از سوی زندانبانان زن مطرح کرد.

او همچنین نصب دوربین‌های در حمام و دستشویی بند زنان این بازداشتگاه را افشا کرد: «سلول انفرادی دستشویی نداشت و برای رفتن به دستشویی کاغذ زیر در می‌گذاشتیم (حالا بماند که ساعت‌ها می‌گذشت و کسی برای بردن من و غنچه به دستشویی نمی‌آمد و ما مجبور بودیم بر روی شکم بخوابیم تا خودمان را نگه داریم). خلاصه در انفرادی که بودم٬ کاغذ گذاشتم تا آمدند من را بردند دستشویی، هم داخل حمام و هم داخل دستشویی دوربین بود و وقتی می‌پرسیدیم این دوربین‌ها چیست٬ می‌گفتند این‌ها کار نمی‌کند. آن روز در سطل آشغال دستشویی دو تا لیوان یکبار مصرف کاغذی دیدم. آن‌ها را برداشتم و زیر لباسم گذاشتم وقتی من را سلولم می‌بردند، یکدفعه دیدم پچ پچ چند تا از مامورها به گوش می‌آید که «دوربین را عقب و جلو بزن و این لیوان‌ها را برای چه می‌خواهد.»

فرقدانی در ادامه این ویدیو گفته بود: «تازه متوجه شدم که دوربین‌های دستشویی و حمام کار می‌کند... بعد که داخل سلول‌ام شدم یک دفعه یکی از خانم‌ها چنان وحشیانه در آهنی سلول را باز کرد و گفت لباس‌هایت را بکن. من هم گفتم درست نیست لباس‌هایم را بکنم که شروع کرد به فریاد زدن... من هم لیوان کاغذی‌ها را از لباسم در آوردم و انداختم زمین و گفتم همین‌ها را می‌خواستید بیایید اما دوباره داد زد لباس‌هایت را بکن؛ تا اینکه یکی دیگر از ماموران آمد و با خشونت من را کنج سلول کردند و دو تا دستم را گرفتند و من هم داد زدم نکنید اما یکی از خانم‌ها دستش را آورد و گذاشت جلوی دهنم و گفت ساکت شو سلولهای پایین مرد هست و صدایت را می‌شنوند، اگر ساکت نشوی چنان می‌زنم توی دهانت که دهانت پر خون شود... بعد یکی از خانم‌ها دست‌هایم را محکم کوبید به دیوار پشت سرم (که استخوان دستم خیلی ورم کرد و تا مدت‌ها درد داشتم) و دو نفر از ماموران خانم به زور لباس بالا تنه‌ام را کامل درآوردند و به حدی وحشیانه این کار را می‌کردند که جای چنگشان تا مدت‌ها روی بدنم مانده بود و به زور و بد‌ترین فحش‌ها را که نمی‌توانم بر زبان بیاورم نثارم کردند و لباس پایین تنه‌ام را هم کامل پایین کشیدند...»

اندکی پس از انتشار این ویدیو در رسانه‌ها و شبکه‌های اجتماعی شعبه ۱۵ دادگاه انقلاب به ریاست «قاضی صلواتی» در هفتم دی ماه ۱۳۹۳ مجددا آتنا فرقدانی را احضار کرد. او در تاریخ ۲۰ دی ماه ۱۳۹۳ برای محاکمه در دادگاه حاضر شد. او پس از ارائه دفاعیات خود در دادگاه در برابر چشمان خانواده‌اش مورد ضرب و شتم قرار گرفت و پس از آن به زندان قرچک ورامین منتقل شد.

آتنا فرقدانی پس از انتقال به زندان قرچک در اعتراض به این حکم دست به اعتصاب غذا زد و خواستار بازگرداندن خود به زندان اوین شد. اما  خواسته او مورد موافقت مسولان قضایی قرار نگرفت. وکیل او در آن زمان اعلام کرد این فعال حقوق کودکان در پی ۱۸ روز اعتصاب غذای سخت و وخامت وضعیت جسمی اش به بیمارستان انتقال یافته و بستری شده است.

سرانجام پس از ۲۱ روز اعتصاب غذا خواسته آتنا فرقدانی مورد پذیرش مسئولان قرار گرفت و او به زندان اوین بازگشت.

آتنا فرقدانی نهایتا از سوی شعبه ۱۵ دادگاه انقلاب به ریاست قاضی صلواتی به ۱۲ سال و نه ماه حبس تعزیری محکوم شد و این حکم روز یازدهم خردادماه ۱۳۹۴ در زندان به او ابلاغ شد.

دادگاه تجدیدنظر آتنا، یکشنبه بیست و نهم آذرماه ۱۳۹۴، در شعبه ۵۴ دادگاه تجدیدنظر استان تهران و با حضور وکیل او برگزار شد.

اوایل اردیبهشت ماه ۱۳۹۵، زمانی که آتنا همچنان در حبس بود، محمد مقیمی وکیل این دانشجو و هنرمند از کاهش حکم بدوی به ۱۸ ماه حبس خبر داد: «برابر حکم شعبه ۵۴ دادگاه تجدیدنظر، موکلم از اتهام «اجتماع و تبانی برای ارتکاب جرم علیه امنیت کشور» تبرئه و ۳ سال حبس وی نیز به اتهام «توهین به مقام معظم رهبری»، به مدت ۴ سال تعلیق شد. همچنین، محکومیت ۹ ماه حبس وی به اتهام‌های «توهین به ریاست جمهور فعلی، توهین به نمایندگان مجلس شورای اسلامی و توهین به ماموران بند ۲-الف زندان اوین» به جزای نقدی تبدیل گردید و در خصوص اتهام «فعالیت تبلیغی علیه نظام جمهوری اسلامی ایران» نیز محکومیت ۱۸ ماه حبس موکلم در دادگاه بدوی عینا تایید شده است.»

خانم فرقدانی تنها یک هفته زودتر از تمام شدن دوران حکمش در تاریخ ۱۴ اردیبهشت ۱۳۹۵ از زندان اوین آزاد شد.