C 2012 года в адрес России прозвучало несколько предупреждений, пока не оформленных официально. В ноябре 2012 года на заседании совета ВТО по торговле представители ЕС выразили недовольство рядом применяемых Россией "протекционистских мер", в частности приостановкой импорта живых животных. В декабре европейцы жаловались на меры поддержки российской нефтяной отрасли при освоении новых месторождений. В апреле 2013 года США направили Москве официальное уведомление с 29 вопросами, касающимися деятельности Таможенного союза. В частности о применении защитных, антидемпинговых и компенсационных мер в отношении третьих стран. Сообщалось, что в дальнейшем может последовать обращение в ВТО. В августе Украина грозила жалобой в ВТО в связи с массовыми проверками на границе.
В апреле 2013 года Росрыболовство жаловалось на то, что Евросоюз дотирует своих рыбаков, работающих в исключительной экономической зоне Мавритании. В августе представитель Минэкономики заявлял, что Москва намерена использовать механизмы ВТО для того, чтобы бороться с ограничениями для российских товаров, в частности с антидемпинговыми пошлинами на энергоемкие товары.
9 июля 2013 года Евросоюз инициировал первое разбирательство в отношении России в рамках ВТО. Европейские власти пожаловались на утилизационный сбор на импортные автомобили. 24 июля аналогичную жалобу подала Япония. К переговорам по обоим делам присоединились США, Китай, Турция и Украина. ЕС требовал в суде при ВТО от России и ЕАЭС пересмотреть размер утилизационного сбора на автомобили в РФ. В настоящее время спор заморожен.
14 мая 2013 года Россия ввела сроком на 5 лет антидемпинговые пошлины на легкие коммерческие автомобили из Турции, Италии и Германии. Меры распространяются на фургоны весом от 2,8 до 3,5 тонн, которые предназначены как для перевозки грузов, так и для комбинированных перевозок грузов и пассажиров. В мае 2014 года Евросоюз пожаловался на Россию в ВТО. В январе 2017 года суд ВТО удовлетворил часть претензий ЕС. Арбитр нашел неточности ряда расчетов при введении антидемпинговых мер. Эти несоответствия рекомендовано было устранить, однако на отмене самих пошлин суд не настаивает.
30 января 2014 года Россия запретила ввоз свинины из Евросоюза из-за случаев африканской чумы. После этого ЕС подал на Россию в суд ВТО. Представитель Еврокомиссии Фредерик Ванасан заявил, что все случаи АЧС, которые были обнаружены в Литве и Польши, локализованы. В августе 2016 года суд признал ограничения на ввоз свинины из Евросоюза дискриминационными и не соответствующими международным стандартам. В ответ Россия подала апелляцию, назвав такое решение политическим. В феврале 2017 года суд ее отклонил. В ВТО заявили, что «европейские продукты из незараженных зон безопасны».
Евросоюз в конце октября 2014 года обратился в ВТО с иском по вопросу высоких тарифов на бумагу, пальмовое масло и холодильники. Как пояснили в Еврокомиссии, при вступлении в ВТО Россия взяла на себя обязательства сохранять тарифы ниже предельных уровней, но продолжала облагать ряд товаров более высокими пошлинами. Ущерб был оценен в €600 млн в год. Для урегулирования этого спора в феврале 2015 года Евросоюз попросил созвать панель арбитров. В марте Россия отклонила запрос ЕС, но в июле Комитет по разрешению споров ВТО принял решение о созыве панели арбитров. Нарушения были зафиксированы на момент создания панели. Еще в ходе разбирательства Россия скорректировала часть тарифов. 12 августа 2016 года решение было принято в пользу Евросоюза. Это первое решение арбитров ВТО, принятое против России с момента вступления в 2012 году в организацию. В Минэкономразвития заявили, что не будут его обжаловать.
В октябре 2013 года Минэкономразвития не исключило, что Россия пожалуется в ВТО на Третий энергопакет, нарушающий интересы "Газпрома". В конце апреля 2014 года Москва запросила консультаций с ЕС по данному вопросу. В марте 2015 года была собрана группа арбитров ВТО. В июле 2017 года Еврокомиссия начала рассматривать изменение законодательства ЕС по морским газопроводам. Сейчас они не попадают под нормы Третьего энергопакета. Под энергетическим законодательством окажется оператор проекта «Газпрома» - швейцарская Nord Stream AG. В середине июня 2017 года в Минэнерго заявили, что не готовы вести переговоры с ЕС по Nord Stream. Согласие на них может ослабить позицию РФ в суде ВТО по Третьему энергопакету Евросоюза. Решение арбитр пока не вынес.
23 декабря 2013 года Россия подала первый иск во Всемирную торговую организацию к Евросоюзу по вопросу энергокорректировок при проведении антидемпинговых расследований. С 1995 по 2012 год ЕС ввел против российских экспортеров 17 антидемпинговых мер, и большинство из них, по мнению российской стороны, было применено с нарушением международных правил.
12 февраля 2016 года Евросоюз ввел антидемпинговые пошлины для российских металлургов. В октябре НЛМК и "Северсталь" подали иски в Европейский суд, требуя отменить пошлины. 27 января 2017 года Россия подала иск в орган по разрешению споров при ВТО, заявляя о "многочисленных нарушениях" Еврокомиссии в расследовании по импорту плоского холоднокатаного проката из РФ.
В конце мая 2017 года Россия подала в ВТО комплексный иск к Украине из-за ряда вводимых ограничений. В Минэкономразвития сообщили, что это связано с постоянно вводимыми начиная с 2014 года ограничениями, запретами, особыми требованиями и процедурами в отношении российских товаров, услуг и лиц на украинском рынке, а также в отношении транзита через Украину.