Den 67 år gamle ekspresidenten er ettersøkt i hjemlandet for korrupsjon og menneskehandel.
Fujimori flyktet fra Peru til Japan i 2000 etter at han måtte gå av som president på grunn av en korrupsjonsskandale som rammet regjeringen hans.
Han dukket overraskende opp i Chile i går.
Dit kom han for å bygge opp en ny politisk karriere med tanke på å stille til valg som presidentkandidat ved valget i Peru neste år.
Fujimori ble arrestert på hotellet han hadde tatt inn på, og han gjorde ikke noe motstand, melder AFP.
Det er uklart hva som kommer til å skje med Fujimori.