Im Juli 2009 wurde bekannt, dass Pechstein im Februar 2009 von der ISU für zwei Jahre gesperrt wurde. Die ISU sah sie aufgrund von Indizien als des Blutdopings überführt an, nachdem bei den Mehrkampf-Weltmeisterschaften in Hamar bei einer Reihe von Blutproben der Retikulozytenanteil mit 3,5 Prozent um 1,1 Prozentpunkte über dem von der Internationalen Eislaufunion (ISU) festgelegten Höchstwert lag. Pechstein zählte damit zu den ersten Athleten, denen Doping mithilfe eines indirekten Nachweises, vergleichbar dem „Biologischen Pass“, vorgeworfen wurde.