O senador é investigado por caixa-dois em inquérito cujo número não é divulgado na página do Supremo Tribunal Federal (STF). A investigação foi aberta com base em depoimentos de delação premiada do presidente da empreiteira UTC, Ricardo Pessoa, investigado na Operação Lava Jato. Inicialmente, o pedido foi encaminhado ao ministro Teori Zavascki, relator dos inquéritos da Lava Jato no STF. No entanto, Janot solicitou que o processo fosse distribuído a outro ministro por não se tratar de investigação com ligação com os desvios na estatal.
Nos depoimentos, Pessoa citou o nome de 18 pessoas que receberam contribuições dele, entre eles Aloysio. O tucano reconheceu ter recebido R$ 200 mil da UTC para sua campanha eleitoral ao Senado, em 2010, mas ressaltou que o dinheiro foi legalmente declarado à Justiça Eleitoral. O senador disse que não conhece o empreiteiro e que não tem nada a esconder.