Castillo ble pågrepet kort tid etter at nasjonalforsamlingen avsatte ham, ifølge landets påtalemyndighet.
Ifølge Marita Barreto, som koordinerer rettsforfølgelse av korrupsjon i myndighetene, er Castillo i varetekt. Flere medier meldte at Castillo ble pågrepet etter at han forlot presidentpalasset i Lima.
Landets visepresident Dina Boluarte har siden Castillos avsettelse blitt tatt i ed som president. Hun blir dermed Perus første kvinnelige statsleder.
En oversikt delt på Twitter av en lokal journalist og forfatter viser at forslaget om kaste presidenten fikk 101 stemmer. Med 130 representanter kreves det 87 stemmer – to tredels flertall – for å avsette presidenten.
Castillo anklages for kupp etter at han erklærte nasjonalforsamlingen oppløst rett før den skulle behandle et forslag om å reise riksrettssak mot ham.
Varslet unntaksstyre og portforbud
Han innførte også unntaksstyre og kunngjorde at han ville skrive ut valg på en grunnlovgivende forsamling. Videre varslet han portforbud mellom klokken 22 og klokken 4 natt til torsdag.
– Inntil den nye kongressen er på plass, vil landet bli styrt ved dekret, sa Castillo.
– Det varslede valget skal holdes så raskt som mulig, og en ny grunnlov skal være klar innen ni måneder, sa presidenten.
Kuppanklager kom umiddelbart
Utenriksminister Cesar Landa kunngjorde umiddelbart etterpå at han trekker seg på grunn av Castillos beslutning, som han sier er i strid med grunnloven.
– Castillo er ikke lenger Perus president, sier lederen for landets grunnlovsdomstol.
Kunngjøringen ble raskt omtalt som et statskupp i både medier og fra flere viktige institusjoner i landet. Politiet og hæren sier de stiller seg bak landets konstitusjonelle orden, og både visepresident Dina Boluarte og det nasjonale justisrådet var raskt ute med å kalle Castillos kunngjøring for et statskupp.
Riksrettsdebatt
Castillos erklæring kom i en TV-tale onsdag, bare noen timer før nasjonalforsamlingen skulle holde en ny debatt om hvorvidt presidenten skal stilles for riksrett.
Kort tid etterpå innkalte nasjonalforsamlingens ledelse til et møte som begynte umiddelbart. De folkevalgte kunne delta digitalt eller ved personlig oppmøte.
Onsdagens møte var tredje gang på ett år at spørsmålet om en riksrettssak for å avsette Castillo ble opp. Den første endte uten en reell debatt, mens den andre endte i en avstemning der det ikke var nok stemmer til å kaste presidenten.
Castillo er landets femte president på snaut fem år. Han utnevnte nylig Perus femte statsminister på 16 måneder.