24 ноября 2008 года Магнитский был арестован по обвинению в том, что помог главе фонда Уильяму Браудеру уклониться от уплаты налогов. Инициировал дело подполковник милиции Артём Кузнецов, а расследование вёл майор Павел Карпов. Согласно документам, представленным руководством компании Firestone Duncan, семья А. К. Кузнецова потратила около $3 млн в течение 3 лет, а семья П. А. Карпова более $1 млн.

Инициатором в организации преследования погибшего юриста является Аничин — начальник Следственного комитета при МВД РФ.

Начиная с момента задержания, Магнитского допрашивали в общей сложности четыре или пять раз. Никаких иных следственных действий с ним не проводили. Сергей себя называл заложником. В суде он сказал: «Ваша честь, меня фактически взяли в заложники. Моя персона мало кого интересует, всех интересует персона главы Hermitage».

14 июля в СИЗО «Матросская тишина» Магнитскому после ультразвукового исследования поставили диагноз «калькулёзный холецистит» (камни в желчном пузыре) и назначили плановое лечение с повторным обследованием. 25 июля Магнитского перевели в Бутырку, как объяснили адвокатам, по причине ремонта в «Матросской тишине».

Несмотря на предписания врачей СИЗО, следователь следственного комитета МВД Сильченко 2 сентября 2009 года отказал в просьбе адвокатов о предоставлении медицинской помощи Сергею Магнитскому:

16 ноября 2009 года после 11 месяцев предварительного заключения Магнитский скончался в больнице следственного изолятора.