Moro foi juiz da Operação Lava Jato, força-tarefa iniciada em março de 2014 e que ficou conhecida como a maior investigação sobre corrupção já feita no Brasil. Lula foi um dos investigados na época, além de outros petistas como José Dirceu e Antonio Palocci, mas também nomes ligados a outros partidos como o MDB, PSDB e PP.
No âmbito da investigação, Moro decretou a prisão de Lula por corrupção passiva e lavagem de dinheiro no processo do triplex do Guarujá. O presidente ficou na cadeia por 580, deixando a sela da PF em Curitiba em novembro de 2019, após o Supremo Tribunal Federal (STF) declarar inconstitucional a prisão após condenação em segunda instância.
Com a chegada de Bolsonaro ao poder, em 2019, a Lava Jato perdeu fôlego. Nessa época, o então juiz Sergio Moro deixou a magistratura e se tornou ministro da Justiça de Bolsonaro, e opositores intensificaram as acusações de parcialidade contra a operação, que passou a ter sua imagem ligada ao bolsonarismo.
Em março de 2021, o ministro Edson Fachin do STF declarou a incompetência da 13ª Vara Federal de Curitiba para o processo e julgamento das quatro ações da Operação Lava Jato contra Lula - triplex do Guarujá, sítio de Atibaia e sede do Instituto Lula e doações da Odebrecht - , anulando todas as decisões daquele juízo nos respectivos casos, desde o recebimento das denúncias até as condenações. Esse fato tornou o petista elegível e apto a disputar as eleições presidenciais de 2022.