El 11 de mayo de 2008, Alfonso Gutiérrez Loera, primo de Joaquín "El Chapo" Guzmán Loera, y otros 5 narcotraficantes fueron arrestados luego de un tiroteo con agentes de la Policía Federal en Culiacán, Sinaloa. Junto con los sospechosos capturados, se incautaron 16 rifles de asalto, 3 granadas, 102 revistas y 3.543 municiones.
El 25 de febrero de 2009, el gobierno de los Estados Unidos anunció la detención de 750 miembros del Cártel de Sinaloa a través de los Estados Unidos en la Operación Xcellerator. También anunciaron la incautación de más de 59 millones de dólares en efectivo y numerosos vehículos, aviones y barcos.
En marzo de 2009, el gobierno mexicano anunció el despliegue de 1.000 oficiales de la Policía Federal y 5.000 soldados del Ejército Mexicano para restaurar el orden en Ciudad Juárez, que ha sufrido el mayor número de víctimas en el país.
El 20 de agosto de 2009, la Administración de Control de Drogas de Estados Unidos (DEA) rompió una gran operación de drogas en Chicago y descubrió una importante red de distribución operada por la tripulación de Flores, encabezada por los hermanos gemelos Margarito y Pedro Flores. La operación de la droga supuestamente trajo 1,5 a 2 toneladas de cocaína cada mes a Chicago desde México y envió millones de dólares al sur de la frontera. Los cargamentos fueron en su mayoría comprados del Cartel de Sinaloa y en ocasiones del Cártel de Beltrán-Leyva, y se supone que ambos cárteles amenazaron a la tripulación de Flores con violencia si compraron a otras organizaciones rivales de drogas.
La Secretaría de Defensa Nacional de México (Sedena) informó del arresto de Jesús Alfredo Salazar Ramírez, alias "El Muñeco" o "El Pelos", quien fue identificado como el actual teniente del Cartel del Pacífico Sur en el estado de Sonora. Como señaló Sedena, "El Muñeco" trabajó como administrador bajo Joaquín "El Chapo" Guzmán y se cree que es responsable de la muerte del activista Nepomuceno Moreno. Jesús Alfredo Salazar Ramírez fue detenido el 1 de noviembre de 2012 en el municipio de Huixquilucan por personal militar de la Procuraduría General de la República (PGR) . "El Muñeco" es considerado uno de los más destacados tenientes de Joaquín Guzmán Loera, evidenciado por su control de la siembra, producción y tráfico de drogas en Sonora y en las montañas de Chihuahua, que fueron enviados predominantemente a Estados Unidos. Está vinculado a varios homicidios, entre ellos el abogado Rubén Alejandro Cepeda Leos, quien fue asesinado el 20 de diciembre de 2011 en la ciudad de Chihuahua, Chihuahua. Según la Sedena es el supuesto asesino del activista Nepomuceno Moreno Núñez, ocurrido el 28 de noviembre de 2011. Nepomuceno Moreno fue un activista que buscó justicia por la desaparición de su hijo y se unió al Movimiento Indignados Mexicano, dirigido por el poeta Javier Sicilia.
José Rodrigo Aréchiga Gamboa (alias "Chino Antrax") era un miembro de alto rango del Cartel de Sinaloa. Fue un dirigente y miembro fundador de Los Ántrax, un escuadrón armado formado para proteger a Ismael "El Mayo" Zambada García, miembro fundador del Cartel de Sinaloa. Fue arrestado el 30 de diciembre de 2013 en el aeropuerto de Amsterdam en Schiphol en los Países Bajos, a petición de los Estados Unidos de América, y con la ayuda de la Interpol lo arrestó con cargos relacionados con el narcotráfico.
La pérdida de socios en México por parte del cártel de Sinaloa no parece haber afectado su capacidad de contrabando de drogas de Sudamérica a Estados Unidos. Por el contrario, sobre la base de informes de incautaciones, el cartel de Sinaloa parece ser el contrabandista más activo de cocaína. Los informes también demostraron que los cárteles tienen la capacidad de establecer operaciones en áreas desconocidas hasta ahora, como América Central y Sudamérica, incluso en el sur de Perú, Paraguay y Argentina. También parece estar más activo en la diversificación de sus mercados de exportación; En lugar de confiar exclusivamente en el consumo de drogas de los Estados Unidos, ha hecho un esfuerzo para abastecer a los distribuidores de drogas en países latinoamericanos y europeos.
El 19 de diciembre de 2013, la Policía Federal de México mató a Gonzalo "El Macho Prieto" Inzunza en un tiroteo en Puerto Penasco, Sonora. Se creía que Inzunza era uno de los líderes del cártel de Joaquín "El Chapo" Guzmán.
En diciembre de 2013, tres presuntos miembros del cártel fueron detenidos en Lipa, en la provincia de Batangas, en Filipinas, con 84 kilogramos de metanfetamina.
En febrero de 2014, "El Chapo" Guzmán fue detenido. La captura del "El Chapo" Guzmán del Cartel de Sinaloa encendió una pelea por la ubicación del juicio. Pide que su extradición a Estados Unidos comience apenas horas después de su detención. Guzmán también se enfrenta a la acusación federal en varios lugares, incluyendo San Diego, Nueva York y Texas, entre otros lugares.
El 11 de julio de 2015 "El Chapo" escapó de una prisión de máxima seguridad, que es su segundo jailbreak exitoso de una instalación de máxima seguridad en 14 años.
El 8 de enero de 2016, Guzmán fue arrestado nuevamente durante una incursión en una casa en la ciudad de Los Mochis, en el estado natal de Guzmán, Sinaloa.