Provenzana zatkli spolu s ďalšou osobou 11. apríla 2006 po 43 rokoch na „úteku“. V tom čase mal 73 rokov a ukrýval sa na farme ležiacej približne dva kilometre od centra sicílskeho mesta Corleone a len kúsok od domu svojej rodiny.
Provenzano bol už dlhší čas chorý. Bol považovaný za „bosa bosov“ Cosa Nostry a patril medzi najhľadanejších talianskych zločincov a mafiánov. V roku 2011 požiadal o predčasné prepustenie z väzenia, pričom argumentoval okrem iného tým, že trpí Parkinsonovou chorobou. Jeho žiadosť však bola zamietnutá.
Provenzanovi sa pripisuje najmenej 50 vrážd. Zavraždený prokurátor Giovanni Falcone, ktorý sa špecializoval na vyšetrovanie a odhaľovanie zločinov Cosa Nostry, ho označil za najkrvilačnejšieho mafiánskeho vraha. Provenzano bol už pred svojím zatknutím v neprítomnosti odsúdený na niekoľkonásobné doživotie.
Zastupiteľstvo mesta Corleone vyhlásilo deň Provenzanovho zatknutia za sviatok a jednu z ulíc chce pomenovať „Via 11 Aprile“ (Ulica 11. apríla). Vo februári 2006 talianska polícia – na pokyn prokurátora Roberta Scarpinata – zhabala nehnuteľnosti, pozemky a účty Provenzana a ďalšieho mafiána Salvatora Lo Piccola v hodnote 150 miliónov amerických dolárov.