Dans le cadre du procès Roland Dumas/Christine Deviers-Joncour (Affaire Dumas), Loïk Le Floch-Prigent a été condamné en appel le 29 janvier 2003 à 30 mois de prison ferme et deux millions de francs d'amende. Il est incarcéré à la prison de Fresnes (Val-de-Marne) le 31 janvier 2003.
Dans le cadre de l'affaire Elf5, l'ancien président du groupe est condamné par trois fois notamment pour abus de biens sociaux. Il est écroué le 4 juillet 1996 et se trouve soumis à six mois de prison préventive jusqu'au 23 décembre 1996, date de sa libération sous caution de 500 000 F, soit environ 76 225 euros. Le 12 novembre 2003, il est condamné à cinq ans de prison ferme et 375 000 euros d'amende. Il n'a pas fait appel de cette condamnation. Il est remis en liberté le 8 avril 2004 pour raisons de santé. Lors de son procès, Loïk Le Floch-Prigent niera avoir aidé Bidermann pour des raisons d'« amitié », mais « à la demande des pouvoirs publics ». Il désigne plus particulièrement Pierre Bérégovoy et Jean-Yves Haberer, l'ancien président du Crédit lyonnais, enfin des courriers de Dominique Strauss-Kahn, alors ministre de l'Industrie et du Commerce extérieur, en faveur « de l'emploi »6,7.
En mai 2007, il est condamné à 15 mois avec sursis dans le dernier volet judiciaire de l'affaire Elf : un système demplois fictifs mis en place en Suisse au début des années 19908. Parmi les bénéficiaires de ces emplois de complaisance présumés se trouvaient des proches de François Mitterrand, de Charles Pasqua ou de l'homme d'affaires corse et ami d'Alfred Sirven, Mathieu Valentini9.
Roger Quignot, juge d'application des peines (JAP) de Paris, ordonne le 12 juin 2007 son retour en détention. Libéré en 2005, il n'aurait pas respecté les obligations de son contrôle judiciaire. En particulier, le JAP lui a reproché en effet de sêtre rendu à létranger sans autorisation. Il appartient alors au parquet de Paris de faire exécuter la décision10,11. Le 16 juin 2009, la cour d'appel de Versailles révoque partiellement sa libération conditionnelle pour avoir « manqué à l'obligation d'indemniser la partie civile en proportion de ses facultés contributives »12. Le 21 janvier 2010, la Cour de cassation ordonne son incarcération pour six mois. Il est placé en détention à la prison de Fresnes le 7 septembre 2010.
Procédure judiciaire en cours
Article détaillé : Affaire Bertin Agba - Loïk Le Floch-Prigent.
En juin 2011, le Togo a émis un mandat d'arrêt international à son encontre, à la suite d'une plainte d'Abbas Yousef, un homme d'affaires de Dubaï. Ce mandat a été réactivé le 3 septembre 2012 et mis en application en Côte-d'Ivoire le 16 septembre 2012, avec remise immédiate à la police du Togo.
Détenu au Togo, Loïk Le Floch-Prigent a déposé le 5 décembre 2012 à Paris, par l'intermédiaire de son avocat Me Patrick Klugman, une plainte contre X pour « corruption » et « atteinte arbitraire à la liberté par une personne exerçant une fonction publique ».
Un comité de soutien fondé par sa famille en décembre 2012 a contacté les autorités françaises et la presse pour favoriser la prise en compte des importants problèmes de santé que Loïk Le Floch-Prigent rencontre dans le cadre de sa détention au Togo, où il ne peut recevoir les soins dont il a besoin, et obtenir son rapatriement en France.
Ce comité a également organisé un rassemblement devant l'ambassade du Togo à Paris le 16 janvier 2013. Il publie un site internet pour rassembler l'ensemble de la documentation, des témoignages et des articles de presse relatifs au différend qui oppose Abbas El Youssef à Loïk Le Floch-Prigent. Dans un billet publié dans Le Point du 31 janvier 2013, Patrick Besson appelle à la libération de Loïk Le Floch-Prigent13. Le 26 février 2013, pour des raisons de santé, il a été libéré de sa prison togolaise et transmis aux autorités françaises.