This paper studies the damage done to Petrobras (Brazilian oil exploration and production company) resulting from a contractor cartel. It aims to answer the question: How to quantify the difference between the amount charged for public bids in a cartel environment and the respective amount that should be charged in a competitive environment? Econometric techniques for impact evaluation (e.g. regression analysis, differences in differences and propensity score matching) were used on a new Petrobras refinery construction bidding database, conducted between 2002 and 2014. Empirical evidence was found that bids won by cartel companies have a lower discount than bids won by non-cartel companies by 17 percentage points. A group of companies participating in Petrobras biddings started to behave as Cartel after 2006. Cartelization in contracts with public entities or state-owned companies such as Petrobras has the potential to cause great economic damage to society, which reinforces the need for constant regulation and supervision of contracts by independent bodies.Este artigo estuda o dano produzido à Petrobras decorrente de atuação de um cartel de empreiteiras. Seu objetivo é responder à pergunta: Como quantificar a diferença entre o valor cobrado por licitações públicas em um ambiente cartelizado e o respectivo valor que deveria ser cobrado em um ambiente competitivo? Foram utilizados métodos econométricos de avaliação de impacto (regressão simples, diferenças em diferenças e propensity score matching) sobre uma nova base de dados de licitações de construção de refinarias da Petrobras, realizadas entre 2002 e 2014. Foram encontradas evidências empíricas de que licitações vencidas por empresas cartelizadas apresentam desconto inferior às licitações vencidas pelas empresas não cartelizadas em 17 pontos percentuais. Um grupo de empresas participantes de licitações da Petrobras mudou seu comportamento depois de 2006, passando a atuar como cartel. A cartelização em contratos com entes públicos ou empresas estatais como a Petrobras tem o potencial de gerar grande prejuízo econômico à sociedade, o que reforça a necessidade de regulação e de fiscalização constante dos contratos por órgãos independentes.