Dois meses depois, em novembro de 2017, Garotinho foi preso pela terceira vez, durante a Operação Caixa D’Água, da Polícia Federal. A investigação apurava suspeitas de caixa dois, corrupção, organização criminosa e falsidade na prestação de contas eleitorais. Segundo o Ministério Público, recursos oriundos de um contrato supostamente fraudulento da JBS teriam sido destinados às campanhas de Garotinho e de sua esposa, Rosinha Garotinho.