A investigação foi feita pela Diretoria de Cooperação Internacional da PF, com apoio da Interpol, que repassou informações à polícia local italiana, porque a PF não pode agir em outro país.A prisão da deputada foi informada por telefone pelo adido da PF em Roma, Umberto Ramos Rodrigues, ao diretor-geral da Polícia Federal, Andrei Rodrigues. Adido é a função de representar a instituição em outro país.
Além dos monitoramentos, a Embaixada do Brasil na Itália informou à CNN que a prisão de Zambelli contou com ajuda do deputado italiano Angelo Bonelli, que descobriu o endereço da deputada e repassou para a polícia italiana. A PF não confirmou essa informação e diz que já monitorava a foragida desde sua chegada na Itália, em 5 de junho.
Com a prisão, começa o trâmite para possível extradição ao Brasil, mas sem prazo para análise. O Ministério do Interior, equivalente ao Ministério da Justiça brasileiro, recebeu do Farnesina — que é responsável pelas questões diplomáticas — o pedido do Brasil em 12 de junho. Após análise, a pasta distribui a um tribunal.
Após a prisão da deputada, o tribunal que tiver recebido o pedido avalia a existência de condições de extradição, analisando documentação e a condenação pelo crime de invasão de dispositivo eletrônico.
Depois da decisão do tribunal, aceitando ou negando, o processo volta ao Ministério do Interior, que informa a Farnesina, que informa a Embaixada do Brasil na Itália.