2007年5月11日、東京都迷惑防止条例違反（山手線内での20歳女性会社員の尻に触れた痴漢容疑）で、被害女性に取り押さえられ新宿駅で駅員に引き渡されたところを警視庁新宿警察署の警察官に現行犯逮捕された。警察の取調べでは、蟻川が「犯罪とは認識していたが、好みの女性だったので痴漢をしてしまった」、「犯罪であることは認識している。申し訳ないことをした」と供述していると新聞報道された。6月29日に辞職届を提出したが、東大は事実関係を調査中として承認しなかった。しかし、「期間の定めのない雇用で当事者が解約を申し入れた場合、申し入れから２週間を経過したら雇用は終了する」とする民法627条の規定により、7月14日に解約が成立し、辞職となった。その後、日本大学に着任するまで、「憲法研究者」という肩書きで執筆活動等をしていた。