Tras haber sido entregado en la línea fronteriza de San Ysidro - Tijuana a autoridades mexicanas, Yarrington fue trasladado vía aérea hacia el aeropuerto de Toluca y posteriormente, fue ingresado al penal federal de máxima seguridad del Altiplano, en el Estado de México.
De acuerdo con el Poder Judicial de la Federación, aunque fue citado a comparecer ante un juzgado en Tamaulipas, Yarrington participó en la audiencia mediante videoconferencia desde el Altiplano, con el objetivo de evitar su traslado a ese estado y las implicaciones logísticas que conlleva un movimiento de este tipo.
Al tratarse de una carpeta de investigación iniciada bajo el antiguo sistema de justicia penal, la audiencia se celebró a puerta cerrada.
A Tomás Yarrington se le acusa de haber recibido recursos provenientes del Cártel del Golfo y de Los Zetas para financiar su campaña a la gubernatura de Tamaulipas, entre 1998 y 1999.
Además, se le señala por presuntamente haber lavado dinero a favor de dichas organizaciones criminales durante su mandato, según una investigación realizada por la Agencia Antidrogas de Estados Unidos (DEA), dada a conocer en 2011.
Esta indagatoria motivó que la entonces Procuraduría General de la República iniciara una carpeta de investigación en su contra en el año 2012
Tomás Yarrington se mantuvo prófugo de la justicia por varios años, hasta que en 2017, la policía de Italia detuvo al exgobernador en Florencia, como parte de la colaboración y tras haber cotejado la ficha roja con la que contaba en la Interpol.
En 2018 fue extraditado a Estados Unidos, por las investigaciones realizadas por las autoridades de ese país por narcotráfico y lavado de dinero.