Le procès a été rendu possible grâce à l'acharnement de Serge et Beate Klarsfeld pour retrouver Barbie en Bolivie, le démasquer et permettre qu'il soit arrêté et extradé. Celui-ci échappait à la justice française depuis quarante ans, même si deux procès en 1952 et en 1954 l'avaient condamné par contumace pour crime de guerre. Son extradition vers la France par la justice bolivienne est rendue possible grâce au juge d'instruction de Lyon, Christian Riss, qui fait évoluer l'acte d'accusation en «crime contre l'humanité», imprescriptible depuis 1964