2019年3月22日、何者かがキャピタル・ワンのクラウド環境にあるサーバーの設定の誤りを突いて侵入し、ウェブアプリケーションファイアウォール用のアカウントの認証情報を手に入れた。このアカウントには必要な範囲を超えてクラウドストレージを読み取れる権限があり、侵入者は700を超えるフォルダやバケットの一覧を取得したうえで、クレジットカード申込みのデータなどを抜き出した。2019年7月17日、外部の人物がキャピタル・ワンの脆弱性報告窓口に、GitHub上に同社のデータらしき物が流出していると知らせた。
会社が投稿を調べ、7月19日に不正アクセスがあったと確認してFBIに連絡した。捜査でGitHubとSlackの投稿から元アマゾン・ウェブ・サービスの技術者だった人物が浮かび上がり、7月29日に逮捕された。流出が確認されたのは米国の個人と事業者の情報約1億件、カナダの情報約600万件で、米国の社会保障番号約14万件、カナダの社会保険番号約100万件を含んでいた。
会社は2019年中に1億から1億5000万ドルの追加費用を見込むと公表した。2020年8月、通貨監督庁(OCC)はクラウド移行前のリスク評価や、ネットワークの統制、警報への対応が不十分だったとして、キャピタル・ワンに8000万ドルの民事制裁金を科した。2022年6月に陪審は被告に有罪の評決を下し、量刑では服役済みの期間と5年の保護観察、4000万ドルを超える被害弁償が言い渡されたが、2025年3月に控訴裁判所がこの量刑を取り消し、やり直しを命じた。