USA:s media rapporterar att Tori Castillo, 39 år, anklagas för övergrepp mot barn och att barnen nu är hos sin far.
Åskådarna i parkeringen instruerade femåringen om hur man öppnar kängan inifrån, säger rapporter.
Passersby hade märkt att bilen skakade och hördes inifrån där den stod parkerad utanför en Walmart.
Händelsen inträffade på torsdag i Riverdale i Utah. Det är inte klart hur länge barnen var i kängan.
Den lokala polisen Casey Warren sade till KTVX: " Det är aldrig rätt att låsa in ett barn i ett fordon, än mindre en baklucka på ett fordon.
"Tydligen finns det många saker som kan gå fel."
Han berömde de "goda samariterna" som hjälpte barnen att komma ut.
Enligt Utahs lag är det straffbart att lämna ett barn under nio år utan uppsikt i ett fordon. Lagen antogs 2011 efter upprepade fall av barn som dör utan uppsikt i heta bilar.
En kvinna har gripits i USA efter att ha låst sina barn, två och fem år, i bagageluckan på sin bil medan hon gick och handlade.