"Лукойл" в марте 1999 года купил на конкурсной основе 98,4% акций завода. В августе 2005 года Одесский НПЗ был остановлен с целью проведения реконструкции стоимостью $350 млн. Сегодня официально завершается первый этап реконструкции, в результате которой глубина переработки сырья возрастет с 52 до 74%, а выход светлых нефтепродуктов — до 52%. Российские инвестиции позволят предприятию выпускать бензин, отвечающий стандартам Евро-3, и дизельное топливо — стандартам Евро-4.

"Лукойл" планирует также провести второй этап реконструкции, но уже без остановки производства. Ее конечным результатом станет глубина переработки сырья до 96%, а выход светлых нефтепродуктов — до 74%. Инвестиции в обновление и развитие производственных мощностей НПЗ в 2008 году составят порядка $30 млн., а в следующем году возрастут вдвое — до $60 млн.