主条目：海伍德死亡案和王立军事件
中国法院博物馆收藏的薄熙来案判决书及审判时所用的手铐（右）
2012年2月2日，中共重庆市委决定，免去王立军市公安局局长、党委书记职务，王立军以副市长身份分管教育、科技领域工作。
2012年2月6日14时31分，王立军进入美国驻成都总领事馆并滞留一天，即王立军事件。
2012年2月8日上午10点54分，重庆市人民政府新闻办公室通过新华网官方微博发布消息，称“据悉，王立军副市长因长期超负荷工作，精神高度紧张，身体严重不适，经同意，现正在接受休假式的治疗。”由此，“休假式治疗”一词在中国大陆网络窜红，也引起各方纷纷猜测王立军的真实动向。在2013年8月22日由山东省济南市中级人民法院召开的薄熙来案庭审新闻发布会上，济南中院发言人公布，此消息由时任中共重庆市委书记薄熙来批准发布。
2012年2月9日，中华人民共和国外交部发言人办公室在应询答问时表示，重庆市副市长王立军于2月6日进入美国驻成都总领事馆，滞留1天后离开。当局有关部门正在对此进行调查。
2012年2月10日，薄熙来率团到考察云南，期间参观其父薄一波创建的第十四集团军军史陈列室。
2012年3月9日，薄熙来在重庆市人大代表团公开记者会上首次就王立军事件作出公开表态，他表示他对王立军事件感到痛心，並承认自己用人失察，这也是薄熙来在被双规前最后一次公开露面[4]。2012年3月14日，時任中共中央政治局常委、国务院总理温家宝在兩會记者招待会上罕见地措辞严厉批评和要求中共重庆市委、市政府务必就“王立军事件”进行深刻反思并吸取教训。此外温家宝还表示文革的错误和封建的影响并没有完全清除。[5]有舆论认为温家宝表面上是在批评文革，实际上是在批评薄熙来唱紅打黑的執政理念[6]。
2012年3月15日，即全国“两会”结束后的第一天，中共中央对外宣布“薄熙来同志不再担任中共重庆市委书记一职”；并即刻进入软禁状态，此后约一年半时间内完全消失于公众视线范围。随后时任中共中央政治局委员、国务院副总理张德江接替薄熙来出任中共重庆市委书记一职，薄熙来执政期间在重庆执行的许多政策也随即停止。
2012年4月10日，中共中央正式宣布，停止薄熙来中共中央委员和政治局委员的职务，接受党内调查。
2012年9月28日，中共中央政治局决定给予薄熙来开除党籍、开除公职处分，对其涉嫌犯罪问题及犯罪问题线索移送司法机关依法处理。10月26日，全国人大常委会公告重庆市人大常委会罢免薄熙来的十一届全国人大代表职务，并移交司法。11月7日，中共十七届七中全会确认中共中央政治局对薄熙来开除党籍。
2013年1月9日，中共中央纪委和中华人民共和国监察部在北京召开新闻发布会，通报2012年查办案件工作情况。中共中央纪委秘书长兼新闻发言人崔少鹏在会上通报，原中共重庆市委书记薄熙来的违纪案件已移送司法机关处理。
2013年7月25日，中国有关部门通过新华社发布了薄熙来被提起公诉的消息，原文如下：[7]
薄熙来涉嫌受贿、贪污、滥用职权犯罪一案，经依法指定管辖，由山东省济南市人民检察院向济南市中级人民法院提起公诉。检察机关在审查起诉阶段依法告知了被告人薄熙来享有的诉讼权利，并讯问了被告人，听取了其委托的辩护人的意见。济南市人民检察院起诉书指控，被告人薄熙来身为国家机关工作人员，利用职务上的便利，为他人谋取利益，非法收受他人财物，数额特别巨大；贪污公款，数额巨大；滥用职权，致使国家和人民利益遭受重大损失，情节特别严重，依法应当以受贿罪、贪污罪、滥用职权罪追究刑事责任，并予以数罪并罚。
2013年8月22日8时30分，济南市中级人民法院第五法庭公开开庭审理薄熙来受贿、贪污、滥用职权一案。庭审首日，薄熙来当庭否认了公诉人对其的受贿及贪污指控。
2013年9月22日10时，济南市中级人民法院判决：被告人薄熙来犯受贿罪，判处无期徒刑，剥夺政治权利终身，并处没收个人全部财产；犯贪污罪，判处有期徒刑十五年，并处没收个人财产人民币一百万元；犯滥用职权罪，判处有期徒刑七年，决定执行无期徒刑，剥夺政治权利终身，并处没收个人全部财产。