En tanto, el 23 de febrero de 2012 la presidenta Cristina Fernández de Kirchner decretó 48 horas de duelo nacional, al igual que el Jefe de Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires, Mauricio Macri, y el gobernador de la provincia de Buenos Aires, Daniel Scioli. Además, se suspendieron las celebraciones de Carnaval durante esos días.
El 24 de febrero de 2012, luego de que se revisaran las imágenes de las cámaras de seguridad en los andenes, los bomberos encontraron el cuerpo de Lucas Menghini Rey, que se encontraba entre el tercer y cuarto vagón.
Días después, comenzó la etapa de instrucción que estuvo a cargo del fiscal federal Federico Delgado, bajo el control del juez de instrucción federal Claudio Bonadío. En febrero de 2013 Bonadío elevó la causa a juicio oral, con 28 procesados, entre ellos el maquinista Marcos Córdoba y los ex secretarios de Transporte Ricardo Jaime y Juan Pablo Schiavi, por lo delitos de "defraudación contra la administración pública" y "descarrilamiento culposo".
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El juicio por la tragedia de Once
Para el 18 de marzo de 2014 comenzó el juicio ante el Tribunal Oral en lo Criminal Federal N.º 2 (TOCF2), integrado por Rodrigo Giménez Uriburu, Jorge Alberto Tassara y Jorge Luciano Gorini. Fueron juzgados dos hechos: por un lado el siniestro de Once, con su secuela de muertes y lesiones, y por otro si hubo administración fraudulenta en la gestión de la empresa ferroviaria y la ministerial.
El juicio se extendió por casi dos años. Uno de los actos más relevantes fue la decisión del tribunal de rechazar las conclusiones de cuatro de los seis peritos (ingenieros Horacio Faggiani, Julio César Pastine, Alejandro Héctor Leonetti y Raúl Díaz) y solicitar que fueran procesados por falso testimonio. Por ello, el perito ingeniero Leonetti fue detenido por el tribunal, aunque dos años después los cuatro resultaron absueltos.
El 29 de diciembre de 2015, el TOC 2 dictó la sentencia cuyos fundamentos se dieron a conocer el 30 de marzo de 2016. De los 28 acusados, 21 personas recibieron condenas y 7 fueron absueltas.
Algunos de los condenados fueron Sergio Cirigliano, expresidente de TBA, a 9 años de prisión; Marcelo Calderón, director de Cometrans; Jorge Álvarez, director de TBA; Jaime y Schiavi (a 8 años); Sergio Tempone, gerente de Operaciones de TBA (7 años); Carlo Michele Ferrari, presidente de TBA; Jorge De Los Reyes, vicepresidente de TBA; Carlos Pont Verges, director de TBA (6 años), Roque Cirigliano, jefe de Material Rodante de TBA (5 años) y Marcos Córdoba (3 años y 6 meses e inhabilitación especial por 6 años).