Mặc dù rất nỗ lực phòng chống tham nhũng, nhưng nhìn chung trong nhiệm kỳ 9 năm của mình,Phan Văn Khải đã không thể kiểm soát được tệ tham nhũng qua liêu,mà tệ nạn này còn ngày càng diễn biến phức tạp và tồi tệ hơn, bê bối nổi bật nhất trong thời kỳ ông còn làm Thủ tướng là Vụ PMU 18, một vụ bê bối liên quan đến tham nhũng trong Bộ Giao thông Vận tải (GTVT) đầu năm 2006. Vụ này đã gây xôn xao dư luận tại Việt Nam cũng như các nước và tổ chức cung cấp viện trợ phát triển chính thức (ODA) cho Việt Nam, đã khiến Bộ trưởng Bộ GTVT Đào Đình Bình bị cách chức và Thứ trưởng Thường trực Nguyễn Việt Tiến bị bắt giam. Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng tại lễ nhậm chức phát biểu: "Tôi kiên quyết và quyết liệt chống tham nhũng. Nếu tôi không chống được tham nhũng, tôi xin từ chức ngay" là cũng liên quan tới vụ việc này. Ông Khải khi từ chức cũng xin lỗi nhân dân vì đã để tình trạng tham nhũng nghiêm trọng diễn ra.[5]