Ngày 17 tháng 7 năm 2012 ông bị bắt khẩn cấp vì bị tình nghi biên soạn tài liệu 'nhằm lật đổ chính quyền nhân dân'. Sau đó, ông bị khởi tố hai tội danh "Âm mưu lật đổ chính quyền" (theo Điều 79 Bộ luật hình sự) và "Tuyên truyền chống nhà nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (theo Điều 88 Bộ luật hình sự). Khi bị bắt, ông Dũng là một cán bộ công tác tại ban An ninh Nội chính Thành ủy TP HCM. Tuy nhiên sau sáu tháng tạm giữ, công an đã thông báo cho ông về việc đình chỉ điều tra và kết thúc vụ án.

Ngày 25/06/2015, Phạm Chí Dũng đã bị đưa đến cơ quan an ninh điều tra để « hỏi về các vấn đề liên quan đến vụ án ông Nguyễn Quang Lập». Trong 8 giờ bị câu lưu và thẩm vấn, công an cũng đã yêu cầu ông Phạm Chí Dũng chấm dứt hoạt động trang "Việt Nam Thời Báo" của Hội Nhà báo Độc lập.[10]

Ngày 21 tháng 11 năm 2019, ông bị Cơ quan An ninh điều tra Công an Thành phố Hồ Chí Minh khởi tố và bắt giam về tội "Làm, tàng trữ, phát tán hoặc tuyên truyền thông tin, tài liệu, vật phẩm nhằm chống Nhà nước CHXHCN Việt Nam" theo Điều 117 – Bộ luật hình sự năm 2015 (sửa đổi, bổ sung năm 2017).[2][11]

Ngày 5 tháng 1 năm 2021, Phạm Chí Dũng bị tuyên phạt 15 năm tù về các hành vi tuyên truyền chống phá Nhà nước theo khoản 2 Điều 117 BLHS, và bị quản chế 3 năm sau khi chấp hành xong hình phạt.[3]