Theo nhà chức trách, ông Thăng liên quan đến hai vụ án kinh tế nghiêm trọng mà cơ quan công an đang điều tra. Đó là vụ án cố ý làm trái quy định của Nhà nước về quản lý kinh tế gây hậu quả nghiêm trọng, lạm dụng chức vụ, quyền hạn chiếm đoạt tài sản, gây thiệt hại 800 tỷ đồng trong việc góp vốn của Tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam (PVN) vào Ngân hàng Thương mại Cổ phần Đại Dương (OceanBank) và vụ án cố ý làm trái quy định của Nhà nước về quản lý kinh tế gây hậu quả nghiêm trọng, Tham ô tài sản xảy ra tại Tổng Công ty Xây lắp dầu khí (PVC) và Dự án Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình II.
Năm 2006-2011, ông Thăng làm Bí thư Ban cán sự đảng, Chủ tịch Hội đồng quản trị PVN rồi Bí thư Đảng ủy, Chủ tịch Hội đồng thành viên. Ông sau đó làm Bộ trưởng Giao thông Vận tải, nhiệm kỳ 2011-2016. Hồi tháng 5, ông bị cách chức Ủy viên Bộ Chính trị, đồng thời phải rời ghế Bí thư Thành ủy TP HCM, được điều chuyển làm Phó ban Kinh tế Trung ương.
