Droga powrotna do Australii wiodła przez Wietnam i Singapur.
11 grudnia 2002 został zatrzymany na lotnisku w Singapurze po odkryciu ukrytego pakunku z narkotykami.
Przy samym aresztowanym i dodatkowo w jego bagażu odkryto 396 gramów heroiny, co ponad 25-krotnie przekraczało wartość wystarczającą do skazania według prawa singapurskiego na karę śmierci. Sąd Najwyższy Singapuru wydał taki wyrok 20 marca 2004, a apelację oddalono w październiku 2004.
Prośby o ułaskawienie Wobec niepowodzenia środków procesowych liczne instytucje (w tym Amnesty International) i osoby publiczne występowały do władz singapurskich z prośbą o łaskę. Australijski premier powiedział, że jeśli dojdzie do egzekucji, będzie ona miała zły wpływ na stosunki australijsko-singapurskie. Mimo to odmówiono mu odwołania kary śmierci. Tym samym odzewem skończyła się prośba Konferencji Biskupów Australijskich. Władze singapurskie odrzuciły również wniosek obrońców Nguyena o przekazanie sprawy (ze względu na obywatelstwo skazanego) Międzynarodowemu Trybunałowi Sprawiedliwości w Hadze.