20 февраля 1999 года Павел Лазаренко был задержан в аэропорту Нью-Йорка за нарушение визового режима, по подозрению в попытке нелегально проникнуть в США. Он обратился к американским властям с просьбой предоставить ему политическое убежище, однако вместо этого в 2000 году Лазаренко были предъявлены обвинения в вымогательстве, отмывании денег и мошенничестве. Объём средств, переведённых Лазаренко в США, оценивался в 114 млн долларов. По данным ООН сумма хищения составила около 200 миллионов долларов или 0, 4 % внутреннего валового продукта Украины. Прокуратура требовала заключить Лазаренко в тюрьму на 18 лет и взыскать с него штраф в 66 млн долларов. В заключении он пробыл до 2003 года, в июле которого, уплатив залог в 65 млн долларов, был помещён под домашний арест.
Судебный процесс проходил в Сан-Франциско, поскольку в Калифорнии его семья владеет ранчо. В 2006 году на счетах Павла Лазаренко были заморожены (но не отобраны) $477 млн. 25 августа 2006 года в Сан-Франциско Лазаренко был приговорён к девяти годам тюремного заключения и штрафу в 10 млн долларов. В результате решения судьи сумма доказанных финансовых злоупотреблений сократилась до 4, 5—5 млн долларов. Из обвинения исчезли наиболее скандальные эпизоды, связанные с деятельностью компании «Единые энергетические системы Украины». Лазаренко позволили находиться под домашним арестом до 2008 года, до тех пор, пока он не исчерпал все возможности апелляций после того, как Верховный суд США отказался пересматривать решение суда апелляционной инстанции. После этого Лазаренко отбывал наказание в федеральной тюрьме. В 2009 году судья уменьшил срок тюремного заключения.
Украинские власти неоднократно обращались к США с просьбой о выдаче Павла Лазаренко, однако американская сторона отказывала, ссылаясь на отсутствие между Украиной и США договора об экстрадиции.
В марте 2006 года на украинских местных выборах Лазаренко был заочно избран в Днепропетровский областной совет от своей партии.
В досрочных парламентских выборах 2007 года партия «Громада» не приняла участия, поскольку Центральная избирательная комиссия отказалась зарегистрировать Павла Лазаренко кандидатом в депутаты.
Согласно рейтингу самых крупных коррупционеров мира, составленному в 2008 году Всемирным банком по совместной программе с ООН «Возвращение украденных активов», Павел Лазаренко вошёл в число десяти самых коррумпированных государственных чиновников мира.
Ещё в тюрьме, в октябре 2012 года, Лазаренко подал запрос на участие в очередных выборах в Верховную раду. В регистрации было отказано из-за того, что он не жил на Украине последние пять лет.
Лазаренко отбывал наказание в федеральной тюрьме лёгкого режима в городе Даблин, Калифорния (англ. FCI Dublin, California); был переведён в федеральную тюрьму на острове Терминал, близ Лос-Анджелеса.
Срок в федеральной тюрьме закончил отбывать 1 ноября 2012 года, после чего его передали иммиграционным властям США для определения может ли он находиться в стране.
Был помещён в тюрьму для иммигрантов неподалеку от городка Аделанто, Калифорния. Адвокат Лазаренко Дениел Горовиц заявил: «Мой клиент получил разрешение на пребывание в Соединённых Штатах, но на территории изолятора иммиграционной и таможенной полиции, где он подаёт прошение о том, чтобы остаться (в США в качестве свободного гражданина) до решения вопросов, связанных с его безопасностью и вероятностью его убийства по политическим мотивам. Он не просит о предоставлении ему какого-либо статуса в США, а только о физической защите до тех пор, пока ситуация в Украине не нормализуется». Единственным юридическим механизмом предоставления такой защиты в США является статус беженца.
8 ноября 2012 года веб-сайт «Корреспондент.net» со ссылками на Укринформ и неназванный источник «из изолятора» сообщил, что Лазаренко был вывезен из иммиграционного изолятора в городе Аделанто. «Корреспондент.net» отметил, что на сайте Службы иммиграционного и таможенного контроля США, выдающем данные о задержанных (Online Detainee Locator System) местопребывание Лазаренко уже не значится. Слушания по миграционному делу Павла Лазаренко должны были завершиться до конца 2013 года.
В 2014 году суд в Вашингтоне постановил разделить 100 миллионов долларов, которые Лазаренко скрывал в офшорах. Правительство США могло получить $75 миллионов, а банк на островном государстве Антигуа — $25 млн.
6 июля 2016 года обозреватель The New York Times Лесли Уэйн сообщил, что Лазаренко проживает со второй супругой и тремя детьми в округе Марин недалеко от Сан-Франциско (США).