Pascapengeboman Marriott, Noordin berpindah-pindah tempat. Akhir tahun 2003, Noordin dan Azhari sempat bersembunyi di Bandung, Jawa Barat. Kemudian pindah ke Solo, Surabaya, Blitar, Pasuruhan, Jawa Timur. Selama pelarian ini, Noordin se menikah dengan Munfiatun (istri kedua) sekitar Mei 2004. Saat dalam pelarian itu, Noordin dan Azhari juga merencanakan proyek pengeboman selanjutnya, yang lalu menyasar Kedubes Australia di Jakarta pada 9 September 2004.
Pascapeledakan Kedubes Australia, Noordin kembali berpindah-pindah persembunyian, di antaranya Solo (Laweyan), Pacet (Mojokerto), Indramayu (Jaw Barat), Pekalongan, Semarang. Selama masa pelarian itu Noordin dan Azhari menyiapkan proyek peledakan bom selanjutnya, yakni Bom Bali II. Saat peledakan itu, Noordin diduga tetap berada di Semarang.
Kemudian, pasca-Bom Bali II pada 1 Oktober 2005 dan operasi di Batu (Jawa Timur) yang menewaskan Azhari pada 9 November 2005, Noordin sempat bersembunyi di Solo, Rengasdengklok, dan Krawang (Jawa Barat), Surabaya, Wonosobo (Jawa Tengah). Sampai akhirnya polisi menyerbu di Desa Binangun (Wonosobo) 29 April 2006, Noordin lolos.
Setahun terakhir, jejak Noordin tercium di Cilacap, Jawa Tengah, dan menikahi Arina Rahmah gadis setempat, lalu di Kuningan (Jawa Barat) sebelum peledakan 17 Juli 2009. Noordin juga diduga singgah di Perumahan Puri Nusapala, Jatiasih, Bekasi, pascapeledakan.
Namun, apakah mayat Mr X hasil penyerbuan polisi selama 17 jam di Temanggung, Jawa Tengah, adalah Noordin? Lebih baik menunggu bukti ilmiah yang mengungkapnya.