28 січня 2010 року Верховна Рада України (з 3-ї спроби, в проміжку між двома турами президентських виборів) звільнила Юрія Луценка з посади міністра внутрішніх справ («за» проголосував 231 нардеп з 226 необхідних). Того ж дня уряд призначив Луценка першим заступником міністра внутрішніх справ і виконувачем обов'язків міністра. Рішенням Окружного адміністративного суду міста Києва, дію розпорядження Кабінету Міністрів України було зупинено до завершення судового провадження.

 

26 грудня 2010 — співробітники спецпідрозділу Служби безпеки України «Альфа» затримали Юрія Луценка, коли він вийшов вигуляти собаку породи філа бразилейро. Прогулювався з ним алеєю вздовж свого будинку на вул. Старонаводницькій, що на Печерську. Юрія Віталійовича доставили до слідчого ізолятора СБУ в Аскольдовому провулку в Києві.

 

27 лютого 2012 року засуджений до чотирьох років позбавлення волі з конфіскацією майна, з позбавленням права обіймати посади, які пов'язані з виконанням організаційно-розпорядчих або адміністративно-господарських обов'язків на строк до трьох років; крім того, Юрія Луценка позбавлено 1-го рангу державного службовця. Судді київського Печерського райсуду визнали його винним у перевищенні службових повноважень, нецільовому використанні державних грошей, виділенні квартири своєму водієві та зарахуванні йому цивільного стажу як міліцейського. Присудили сплатити державі 643 тис. грн. збитків. Для цього конфіскували майно екс-урядовця. Описали машину та київську квартиру.

 

У травні 2012 президент Європарламенту Мартін Шульц і прем'єр-міністр України Микола Азаров домовилися про створення спеціальної Моніторингової місії Європарламенту під керівництвом Пета Кокса і Олександра Квасневського зі спостереження за розглядом справ екс-прем'єр-міністра України Юлії Тимошенко і колишнього міністра МВС Юрія Луценка. Місія діє з червня 2012. У квітні 2013 Європарламент продовжив роботу місії до вересня 2013, а в жовтні 2013 — до середини листопада 2013.

 

3 липня 2012 — Європейський суд з прав людини визнав незаконним арешт Луценка, а також визнав його політично вмотивованим.

 

2 жовтня 2012 року в газеті «Коммерсантъ Украина» було опубліковано інтерв'ю голови моніторингового комітету ПАРЄ Андреса Еркеля, в якому він висловив припущення, що Юрій Луценко є політичним в'язнем.

 

7 квітня 2013 року на підставі Указу Президента «Про помилування» № 197/2013 звільнений від подальшого відбування основного покарання.