W tym czasie Gao i jego rodzina stali się obiektem ciągłej obserwacji władz.
We wrześniu 2007 został aresztowany. W późniejszych relacjach opisywał, jak w trakcie zatrzymania był torturowany; bity elektrycznymi pałkami, przypalany papierosami i poddawany presji psychologicznej przez ponad 50 dni. W lutym 2009 zniknął z oczu opinii publicznej, a jego los i miejsce pobytu stały się nieznane. Miesiąc później jego rodzina, żona i dwójka dzieci, uciekły z Chin i wyjechały do Stanów Zjednoczonych, skąd kontynuowali wysiłki na rzecz jego odnalezienia. Obrońcy praw człowieka i rodzina przypuszczali, że został on ponownie zatrzymany przez władze. Międzynarodowe organizacje broniące praw człowieka, a także Stany Zjednoczone i Unia Europejska wezwały Chiny do wszczęcia dochodzenia w sprawie jego zniknięcia. Gao ukazał się opinii publicznej w marcu 2010, kiedy udzielił wywiadu zachodnim mediom, przemawiając z pobliża górskich okolic Wutai Shan w prowincji Shanxi. Stwierdził wówczas, że pragnie żyć w ciszy przez pewien czas. Na początku kwietnia 2010 pojawił się w Pekinie i ogłosił porzucenie swojej działalności społecznej, wyrażając pragnienie spotkania z rodziną. Pod koniec kwietnia 2010 los Gao ponownie stał się nieznany, a jego rodzina stwierdziła, że nie ma od niego żadnych wieści.