Su labor como médico deportivo ha sido controvertida desde sus inicios, con constantes sospechas de dopaje, confirmadas por la Operación Puerto.

En 1985 ya trabajaba para el equipo Seat-Orbea (comandado por Delgado), que luego se convertiría en el Caja Rural-Orbea (liderado por Marino Lejarreta), acudiendo al Tour de Francia 1987.

En los días posteriores al positivo de probenecid, Pedro Delgado siguió pasando controles (como líder del Tour de Francia y en su orina no apareció más probenecid ni la supuesta testosterona que dicha sustancia habría estado enmascarando, por lo que se llegó a pensar que si había ingerido probenecid no habría sido para enmascarar la eliminación urinaria de testosterona u otro anabolizante.

El doctor Fuentes, en palabras al diario ABC pocos días después de lo sucedido, señaló que él no era médico de Delgado en esa temporada (tras haberlo sido en temporadas anteriores), y defendió la inocencia del corredor.

[5]​ En 1999, Botero dio positivo por testosterona, pero se alegó que se debía a que su organismo lo producía de manera natural; en aquella época no se disponía aún de un método para diferenciar la testosterona endógena (producida por el propio organismo) de la exógena (tomada externamente, es decir, dopaje).

[13]​ Se desligó del club al no cobrar el dinero acordado por su trabajo.

De hecho, en la Vuelta a España 2001 se produjo la situación de que los dos primeros clasificados de la general eran pacientes suyos: el ganador Ángel Casero (del equipo Festina, a quien atendía en privado) y el segundo Óscar Sevilla (del equipo Kelme, donde era médico oficial).

[16]​ Aunque oficialmente dejó el Kelme a finales de 2002 (pasando a ejercer únicamente como médico privado), su relación con el equipo no finalizó realmente, en parte porque su hermana, Yolanda Fuentes, era la médica del equipo.

Los jueces consideran que la conducta enjuiciada es conforme a la Ley española.

En la Operación Puerto fueron juzgadas cinco personas y todas resultaron absueltas, por lo que no se entiende que el entonces instructor del atestado, el teniente de la Guardia Civil, Enrique Gómez Bastida, que luego fue ascendido a Comandante y posteriormente nombrado Director de la Agencia Española Antidopaje, abriera un atestado contra una conducta que, conforme a la Ley Española, no era delito.

Mientras que su colega Merino Batres abonó el importe ese mismo día, Fuentes tardó un día en reunir el dinero, pasando una noche en la prisión de Soto del Real.

Desde un primer momento, los investigadores apuntaron a que entre los deportistas clientes de la red de dopaje del doctor Fuentes no sólo había ciclistas, sino que también habría futbolistas, atletas, tenistas y otros deportistas.

Esto se debe a que el juez Serrano, al decidir que sólo se investigaría un presunto delito contra la salud pública (al no ser el dopaje un delito en España), prohibió a los investigadores acceder al contenido de los dos ordenadores incautados en los registros, y que presumiblemente tendrían abundante información y más nombres (en clave o reales) de deportistas de otras disciplinas ajenas al ciclismo, como el fútbol y el tenis.

La Guardia Civil tenía vídeos y grabaciones en los que aparecerían deportistas de nivel mundial no ciclistas.

El escándalo asociado creció al confirmar públicamente Eufemiano Fuentes, en sendas entrevistas a la Cadena SER y al diario Le Monde, que los ciclistas apenas suponían una parte de su cartera de clientes, que incluía a futbolistas (de Primera y Segunda División), tenistas o atletas.

Real Sociedad pagó más de 320.000 euros a Fuentes anualmente.

Aparecieron documentos de Fuentes con el título "Cuentas Asti" (presuntamente Astiazarán) y "RSoc".

La legislación española vigente en ese momento no contemplaba el dopaje como un delito penal,[27]​ por lo que el juez instructor Antonio Serrano (del Juzgado de Instrucción n.º 31 de Madrid) se centró exclusivamente en si se había cometido un delito contra la salud pública.