Cabral fue detenido en su vivienda del barrio carioca de Leblon apenas un día después de la detención de otro exgobernador de Río, Anthony Garotinho, sospechoso de participar en una trama de corrupción en el marco de las recientes elecciones municipales en Brasil.
Sergio Cabral fue detenido en el marco de la operación Calcuta, parte del Lava Jato, que investiga los desvíos vinculados con Petrobras, la mayor trama de corrupción de la historia de Brasil.