Naime, tridesetsedmogodišnji Di Luca je na iznenadnoj kontroli u travnju, pet dana prije početka Gira bio pozitivan na zabranjenu susptancu eritropoetin (EPO).
Di Luca je 2009. bio suspendiran na dvije godine jer je na dopinškoj kontroli bio pozitivan na supstancu CERA, ali je zbog suradnje s članovima antidopinške kontrole kazna smanjena na devet mjeseci.
Prvu suspenziju od tri mjeseca talijanski biciklist je zaradio nakon pobjede na Giru 2007. godine zbog suradnje s ozloglašenim fizijatrom Carlom Santuccionejem nad kojim je bila provedena četverogodišnja istraga.
Zbog trećeg prekršaja talijanski olimpijski odbor (CONI) zatražio je za Di Lucu najstrožu kaznu.