En concreto, el juez instructor de la Operación Lava Jato en la Justicia Federal responsabilizó a quien fuera el principal ministro durante el primer Gobierno del expresidente Luiz Inácio Lula da Silva, entre los años 2003 y 2005, de los crímenes de corrupción activa, pasiva y blanqueo de capitales.
En agosto de 2015, la Policía Federal detuvo a Dirceu en el contexto de la 17ª fase de la Operación Lava Jato acusado de recibir sobornos por parte de la red corrupta en Petrobras a través de la empresa JD Consultoria siendo trasladado a la prisión de Curitiba, en el estado de Paraná, donde permanece desde entonces y está previsto que cumpla su condena.
Junto al exministro fueron condenadas otras nueve personas entre los que destacaron los exdirectores de Petrobras, Renato Duque y Pedro Barusco, condenados por corrupción pasiva a 10 y 18 años respectivamente, así como el extesorero del PT, Joao Vaccari, quien también fue condenado a nueve años por corrupción pasiva.
