Gleisi Hoffmann, O doleiro Alberto Youssef, condenado por corrupção passiva na ação penal dos desvios da Petrobras investigado pela Operação Lava Jato, afirmou em delação premiada que a campanha política de Gleisi Hoffmann nas eleições de 2010 recebeu R$ 1 milhão. Paulo Roberto Costa também condenado, confirmou a acusação e o valor. Segundo artigo publicado no jornal Folha de São Paulo, "Youssef era parceiro do deputado federal André Vargas, que fazia parte do mesmo grupo político de Gleisi e do marido, Paulo Bernardo. Gleisi e Paulo Bernardo negam as acusações. Segundo o jornal Folha de S. Paulo, seu nome foi citado em janeiro de 2015 na delação premiada da Operação Lava Jato.Em 6 de março de 2015, o nome de Gleisi foi incluído na lista de políticos envolvidos na Operação Lava Jato, e o ministro Teori Zavascki do Supremo Tribunal Federal (STF), autorizou a instauração do Inquérito PET-5257, bem como a realização de diligências. Um julgamento realizado pelo STF em 23 de setembro de 2015 decide que Gleisi Hoffmann não será investigada pela força-tarefa da Lava-Jato. O argumento do relator do caso, o ministro Dias Toffoli, é que a Lava-Jato se dedica à corrupção na Petrobras e não em outros setores.
Indiciada pela PF e denunciada pelo MPF
Em março de 2016, a Polícia Federal indiciou Gleisi Hoffmann por corrupção passiva, na Operação Lava Jato, ao concluir que Gleisi e seu marido, o ex-ministro das Comunicações no governo Dilma, Paulo Bernardo, receberam R$ 1 milhão de propina oriunda de contratos da Petrobras.
Em 7 de maio de 2016, foi denunciada pelo Ministério Público Federal (MPF) na Operação Lava Jato, juntamente com o marido Paulo Bernardo e o empresário Ernesto Kruger Rodrigues, acusada de envolvimento em propinas na Petrobras.

Julgamento no STF e absolvição
Em 27 de setembro de 2016, a segunda turma do Supremo Tribunal Federal por unanimidade, aceitou a denúncia apresentada pela Procuradoria-Geral da República contra Gleisi na Operação Lava Jato.
Em 19 de junho de 2018, Gleisi foi julgada e absolvida pela segunda turma do Supremo Tribunal Federal das acusações de corrupção e lavagem de dinheiro na Operação Lava Jato. A segunda turma considerou que não há provas contra Gleisi e seu marido Paulo Bernardo e os dois foram absolvidos, assim como o empresário Ernesto Kugler Rodrigues, apontado como emissário do casal.