Тимошенко курировала топливно-энергетический комплекс. Находясь на этой должности, она вела политику, не устраивающую ближайшее окружение президента, в частности его зятя В. Пинчука и главу СБУ Л. Деркача, представляющих семейный клан Кучмы. «Донецких» Н. Азарова и В. Януковича и «киевских» В. Медведчука и Г. Суркиса Тимошенко тоже не устраивала. Именно она настояла на реальной приватизации трех областных энергораспределительных компаний (семь предыдущих были приватизированы братьями Суркисами за бесценок). Она же публично обвинила «Нафтогаз Украины» в воровстве российского газа и сокрытии реальных задолженностей перед Россией, что привело к отставке руководства корпорации «Нафтогаз Украины». Затем Тимошенко настояла на увольнении министра топлива и энергетики Украины Сергея Тулуба (представителя донецкого клана). Из-за разногласий с ней вынужден был подать в отставку министр экономики Сергей Тигипко, близкий к днепропетровскому семейному клану президента. Тигипко, в частности, был инициатором схемы краткосрочных кредитов, когда правительство, не имея сбалансированного бюджета, одалживало у частных банков под высокий процент (до 70% годовых) деньги для выплат зарплат бюджетникам и пенсий пенсионерам. Тигипко до занятия правительственной должности был главой «Приватбанка» и лоббировал его интересы. Практику краткосрочных кредитов прекратил Ющенко, сбалансировавший государственный бюджет.
Кроме этого, Ющенко и Тимошенко заставили крупный бизнес вывести свои империи из тени и начать платить государству налоги, отказаться от скрытых бартерных сделок, лишавших бюджет денег. Ющенко и Тимошенко добились также, чтобы налоговая служба во главе с Н. Азаровым была выведена из подчинения президенту и переподчинена правительству, лично премьер-министру. Они же внесли от имени правительства еще в июне 2000 года на рассмотрение парламента закон, отменяющий запрет бартерных и вексельных операций в украинской энергетике, что позволило в шесть раз увеличить поступления денежных средств в государственный бюджет. Этот смелый шаг правительства Ющенко со временем позволил государству расплатиться с долгами перед пенсионерами, студентами и бюджетниками. При этом в Раде фракция «Батьківщина», подконтрольная Юлии Тимошенко, заняла антикучмовскую позицию по «делу» Гонгадзе», обвиняя в гибели журналиста президента.
В этой ситуации близкие к президенту донецкие и киевские олигархи, чьи интересы ущемила Тимошенко, легко убедили Кучму избавиться от Тимошенко проверенным способом: подключить прокуратуру, открыть уголовное дело против вице-премьера, скомпрометировать ее и как государственного чиновника, и как предпринимателя. По постановлению Генеральной прокуратуры Украины, в августе 2000 года были арестованы муж Тимошенко Александр и друг детства Тимошенко Валерий Фалькович, входившие в руководство принадлежавшей Тимошенко компании «Единые энергетические системы Украины» (ЕЭСУ). 5 января 2001 года прокуратура возбудила два уголовных дела против самой Тимошенко, а 19 января по представлению генерального прокурора Украины Михаила Потебенько Кучма подписал указ о ее отставке.
Тимошенко обвиняли в том, что ее корпорация незаконно вывела из Украины более 1 млрд 100 млн долларов. 13 февраля Тимошенко была арестована в связи с предъявленными обвинениями, а также в связи с обвинением в перечислении на швейцарские счета бывшего премьер-министра Павла Лазаренко около 80 млн долларов. Перевод был осуществлен в период, когда Лазаренко являлся премьер-министром. Тимошенко обвиняли в даче взятки. Наконец, ее обвинили еще и в причастности к российскому финансовому скандалу в Министерстве обороны РФ, главным фигурантом которого был начальник главного финансового управления российской армии генерал-полковник Георгий Олейник. Генерала обвинили в превышении служебных полномочий и перечислении в Украину на счета ЕЭСУ 450 млн долларов в счет поставок материально-технических ресурсов для российского военного ведомства. Впрочем, Олейник вскоре был оправдан «в связи с отсутствием состава преступления».