فاطمه معتمدآریا در انتخابات ریاست جمهوری ۱۳۸۸ از میرحسین موسوی حمایت کرده و در فیلم تبلیغاتی او به همراه زهرا رهنورد حضور پیدا کرده بود در مهر ماه آن سال ممنوعالخروج شد.او که به همراه جمعی از سینماگران ایرانی قصد سفر به آمریکا و حضور در یک برنامه را داشت با حکمی که صادر شده بود موفق به این کار نشد. او در مصاحبهای در خلال جشنواره فیلم فجر گفت: ۴ سال ممنوعکار بودهاست.
۱۷ دی ۱۳۹۰ با احضار فاطمه معتمدآریا به دادسرای زندان اوین حکم دادگاه انقلاب دربارهٔ فعالیتهای وی پس از جنبش سبز به وی ابلاغ شد. شعبهٔ ۲ بازپرسی بهدلیل دیدار از خانوادهٔ سهراب اعرابی، بازی در فیلم تبلیغاتی میرحسین موسوی و حمایت از جنبش سبز در مصاحبههای پس از انتخابات، وی را به ۵۰ میلیون تومان جریمهٔ نقدی محکوم کرد.