De båda kandidaterna, som enligt opinionsundersökningar i praktiken är de enda som har chans att vinna valet i oktober, väntade till sista minut innan de bekräftade att de skulle delta i den första tv-sända debatten inför valet.
Redan i sitt inledningsanförande kallade sittande presidenten Bolsonaro sin kontrahent för en tjuv.
– Din regering var den mest korrupta i brasiliansk historia, sade Bolsonaro, och frågade sig varför motståndaren egentligen ville tillbaka till makten.
Lula da Silva, som var president 2003-2010, anklagade i sin tur Bolsonaro för att ha krossat den ekonomiska utvecklingen och fattigdomsbekämpningen.
– Det här landet har förstörts, sade Lula da Silva.
Båda höll sig dock hyfsat till reglerna i debatten i São Paulo. Men i ett angränsande rum rök en parlamentsledamot och en ex-minister som stöder varsin kandidat ihop och började skrika åt varandra, och fick dras från varandra.
Sex av totalt tolv presidentkandidater deltog i debatten på söndagskvällen. Men med tanke på att Lula da Silva för närvarande har stöd av 47 procent av väljarna och Bolsonaro av 32 procent så var de flestas blickar riktade mot dem.
Om en kandidat inte lyckas säkra 50 procent av rösterna i en första valomgång den 2 oktober går de två främsta kandidaterna vidare till en andra omgång som hålls den 30 oktober.