او شب ۸ آبان ۱۴۰۱ از سوی سازمان اطلاعات سپاه بازداشت شد.

در پی بازداشت هاشم موذن‌زاده، پایگاه خبری پزشکان و قانون با انتشار اطلاعیه‌ای اعلام کرد که دکتر موذن‌زاده پیش از بازداشت به رئیس سازمان نظام پزشکی گفته بود که هیچ دخالتی در فراخوان پزشکان برای تجمع چهارم آبان ماه نداشته است.

در این اطلاعیه همچنین از همگان خواسته شده که حمایت خود را از آزادی همه بازداشت شدگان کادر درمان اعلام کنند.

تجمع روز چهارم آبان پزشکان مقابل ساختمان نظام پزشکی در تهران در واکنش به رخدادهای پس از مرگ مهسا امنیتی و دخالت نیروهای امنیتی در روند درمان معترضانی که برای درمان به مراکز درمانی مراجعه می‌کنند، صورت گرفت. نیروهای امنیتی در این روز به تجمع پزشکان حمله کرده و تعدادی از آنها را با خشونت بازداشت کردند. قائم مقام رئیس سازمان نظام پزشکی در پی این رویداد از سمت خود استعفا کرد.

گرچه او تاکید کرده بود در اعلام فراخوان مربوط به روز ۴ آبان ۱۴۰۱ نقشی نداشته اما اطلاعات سپاه برای او پرونده‌ای تشکیل داد. رادیو فردا دراین‌باره نوشت: دادگاه انقلاب تهران آقای موذن‌زاده را برای اتهام‌هایی نظیر «اجتماع و تبانی علیه امنیت کشور» و نیز «تبلیغ علیه نظام» محاکمه کرده است. همچنین، «دو سال ممنوعیت خروج از کشور، عضویت در احزاب، دسته‌‌جات و گروه‌‌های سیاسی و اجتماعی و فعالیت در فضای مجازی» به عنوان مجازات تکمیلی برای این جراح عمومی و فعال صنفی در نظر گرفته شده است.

خبرگزاری هرانا در ۱۰ اسفند ۱۴۰۱ در خبری نوشت که پس از صدور بخشنامه عفو رهبری پرونده موذن‌زاده مختومه شده است.