Wyniki spółki Theranos zostały zweryfikowane przez niezależne badania, które wykazały 12-procentowe prawdopodobieństwo poprawności wyników jej testów. Spowodowało to odpływ inwestorów. W czerwcu 2016 spółka była wyceniana na 0 dolarów, miesiąc później otrzymała zakaz badań krwi, a wobec spółki wszczęto postępowania wyjaśniające. W efekcie w październiku tego samego roku spółka rozpoczęła zwolnienia i wygaszanie działalności.
W marcu 2018 roku Holmes i jej współpracownik Ramesh Balwani zostali oskarżeni przez komisję ds. papierów wartościowych (SEC) o pozyskanie środków od inwestorów za pomocą „wyrafinowanego, wieloletniego oszustwa”. W ramach ugody Holmes zgodziła się oddać kontrolę nad spółką i jej akcje oraz zapłacić 0,5 mln dolarów grzywny, a także otrzymała 10-letni zakaz zajmowania wyższych stanowisk w spółkach publicznych.
14 czerwca 2018 roku FBI postawiło jej zarzuty oszustwa względem inwestorów, lekarzy i pacjentów. W styczniu 2022 sąd federalny w San Jose uznał jej winę w 4 z 11 stawianych jej zarzutów zmowy w celu oszukania inwestorów oraz defraudacji. W listopadzie 2022 sąd w Kalifornii skazał ją na 11 lat więzienia, 30 maja 2023 roku rozpoczęła odbywanie wyroku.