לאחר שערכו חיפוש בדירתו עצרו אותו שני בלשים בריטים בלבוש אזרחי, לקחו אותו למרכז הבולשת ביפו, ומשם הועבר, כפי שהתברר לאחר מכן, למחנה מעצר בלטרון.

רוקח לא היה העצור היחיד. הוא נעצר יחד עם 34 ממנהיגי היישוב, ביניהם ראש מועצת רמת גן אברהם קריניצי, ראש מועצת נתניה עובד בן עמי ומשה כהן, נציג הצה"ר (התנועה הרבזיוניסטית) במועצת עיריית תל אביב. גל המעצרים היה שיא של הסלמה ביחסי שלטונות המנדט הבריטי עם היישוב. השתלשלות המאורעות שהביאו למשבר החלה בגזר דין מוות שחרצו הבריטים על שלושת הנאשמים בפריצה לכלא עכו: יעקב ווייס, אבשלום חביב ומאיר נקר. ארגון האצ"ל חטף בתגובה שני סרג'נטים אנגלים, ואיים לתלות אותם אם יבוצע גזר הדין. הבריטים לא נרתעו והוציאו לפועל את גזר הדין ב- 29 ביולי. ב-31 ביולי נמצאו שני הסרג'נטים תלויים במרחק כ-5 ק"מ מנתניה. הסוכנות היהודית, הוועד הלאומי והרבנות הראשית גינו את המעשה. באותו ערב השתוללו חיילים בריטים בחוצות תל אביב ופגעו באזרחים. כתוצאה מההתפרעות נהרגו 5 אנשים ו-24 נפצעו. למחרת, ט"ו באב, 1 באוגוסט שבתה תל אביב לאות מחאה. ב-5 באוגוסט נעצר ראש העירייה.

המעצר עורר גל של מחאות: מועצת העירייה ומשלחת ששוגרה למנהל המחוז מחו על המעצר. ב-7 באוגוסט הוחלט על שביתה כללית של היישוב לאות מחאה על מעצר המנהיגים וראשי הרשויות המקומיות. מכתבי הזדהות עם הנאסרים נשלחו מהארץ ומחו"ל, ע"י אנשים פרטיים ומוסדות, ביניהם ע"י התנועה הציונית בארצות הברית. ישראל רוקח שוחרר לבסוף ב-11 בספטמבר 1947, ערב ראש השנה תש"ח.