30 декабря 1999 года она была назначена вице-премьером по вопросам топливно-энергетического комплекса. Говорят, что Джордж Сорос, узнав о назначении Тимошенко на должность вице-премьера, искренне засмеялся: «Это все равно, что сделать браконьера лесником». Однако при поддержке премьера Тимошенко сделала достоянием гласности «теневые» схемы вывода за границу капитала из энергетического сектора. Она в то время говорила, что ей удалось вывести из теневой сферы более 2 миллиардов долларов, в результате пострадал бизнес ряда олигархов.
Она сделала в ТЭКе всего две вещи, однако очень важные. Настояла на отмене бартера и зачетов в энергетике, заставив всех платить живые деньги. А также ввела систему, при которой деньги от потребителей шли на энергорынок напрямую (через специальные счета в Сбербанке), а не через облэнерго, в которых платежи потребителей ранее вульгарно присваивались.
Все это было бы невозможно без поддержки Кучмы, который намеревался ослабить влияние крупнейших финансово-промышленных групп, пытавшихся поставить под свой контроль политику страны.
Виктор Небоженко считает, что «Тимошенко умудрилась срежиссировать большую историческую пьесу под названием „Украинские демократы против олигархов“. И стоит отдать должное Юлии Владимировне, на ее игру повелись. Олигархи почувствовали себя олигархами и представителями зла». Соответствующий имидж получило и правительство Ющенко. Но когда она замахнулась на интересы уже не энергопосредников, а крупнейших финансово-промышленных групп, с ней покончили.
Через год работы в связи с возбуждением Генеральной прокуратурой против нее двух уголовных дел отправлена в отставку. 13 февраля 2001 года арестована и заключена в Лукьяновский СИЗО. В марте ее выпустили под подписку о невыезде, но как только она попыталась рассказать, чьи интересы стояли за этим арестом, тут же последовал новый.
В январе 2001 года возглавила Форум национального спасения, затем была избрана лидером избирательного «Блока Юлии Тимошенко», который на парламентских выборах 2002 года получил поддержку 7,4 процента голосов избирателей.
Евгений Червоненко, один из министров ее нынешнего правительства, говорил в 2001 году, накануне осенних акций «Украина без Кучмы!»: «Выводить людей на улицы, не испробовав все возможные цивилизованные методы, это нечестно. Убежден, что подобными действиями Юлия Тимошенко по большей части решает свои проблемы. Все помнят, какими она методами действовала при Павле Лазаренко. Я с ней боролся по многим вопросам в правительстве Ющенко, хотя не отвергаю, что в силу обстоятельств она на своей должности сделала очень много полезного».
2 июля 2004 года Юлия Тимошенко и Виктор Ющенко подписали соглашение о создании коалиции «Сила народа». После победы лидера «Нашей Украины» на президентских выборах 2004 года возглавила правительство Украины.
Надо сказать, что отнюдь не всегда Тимошенко находилась в натянутых отношениях с Кучмой. Рассказывают о том, что она якобы сдала «Громаду» в обмен на разблокирование счетов ЕЭСУ и пост вице-премьера. В тот период оба политика якобы часто встречались и даже пили чай. Чаепитие, впрочем, Тимошенко опровергает.
И жалуется: «Мне никогда не везло с проявлением внимания Леонида Даниловича к нашим встречам». Хотя за четыре года до этого говорила нечто обратное: «Честно говоря, он давно неинтересен мне ни как политик, ни как личность». А было и такое: «Кучма чувствует, что я - его политическая погибель. И правильно чувствует!»
И это не удивительно: оценки менялись в зависимости от политической конъюнктуры. Рубикон был перейден, когда Тимошенко «закрыли» в СИЗО - этого, думаю, она никогда не простит тем, кто над ней так поиздевался. Собственно, она и раньше использовала любую возможность, чтобы насолить президенту, например, не раз предлагала начать процедуру его импичмента.
Но и ситуацию с СИЗО Тимошенко, как настоящий политик, использовала для собственного пиара. В те дни она написала письмо в «Financial Times», которое подписала «Узник совести». В нем она еще раз высказала свое отношение к Леониду Кучме: «Я уверена, что режим Кучмы может пойти вплоть до моего физического уничтожения, не только политического, но я сделала свой выбор и буду продолжать бороться с ним демократическими методами. Президент Кучма говорит, что я совершила преступление. Мое единственное „преступление“ состоит в том, что я боролась с коррупцией, теневой экономикой и тоталитаризмом, который был создан Президентом Украины».
Но все же в 1995 году против нее было возбуждено уголовное дело по факту контрабанды 26 тысяч долларов в запорожском аэропорту. А в Москве таможенники нашли в вещах Тимошенко 200 тысяч долларов. Правда, в сентябре 2001 года, после принятия нового Уголовного кодекса, Генеральная прокуратура сняла эти обвинения.