I juni 2018 ble Holmes og tidligere organisasjonsdirektør (Chief operating officer – COO) i Theranos, Ramesh Balwani, tiltalt av de føderale myndighetene i USA for bedrageri. Rettssaken begynte 31. august 2021 og i januar 2022 ble hun dømt på fire av elleve tiltalepunkter, som omhandlet bl.a. falske positive HIV-tester og markedsføring av Theranos velværesentre. Hun ble frikjent for svindel av pasienter i 2013 og 2016, mens tre av tiltalepunktene ble juryen ikke enige om. Dommen ble ansett som et kraftig signal til Silicon Valley om at bedrageri ikke kan profileres som innovasjon.