De tuchtcommissie van de internationale schaatsunie ISU maakte op 3 juli 2009 bekend Pechstein te hebben betrapt op bloeddoping naar aanleiding van een controle begin februari 2009 tijdens de wereldkampioenschappen allround in Hamar. Op de tweede dag van dit toernooi meldde Pechstein zich af. De straf, een schorsing van twee jaar -per 9 februari 2009-, vloeide voort uit een serie onderzoeken, waarbij sprake was van abnormale bloedwaarden en abnormale wijzigingen in de bloedwaarden. De dopingzaak wordt in hoger beroep beoordeeld door het sporttribunaal CAS in Lausanne.