6月6日，劉曉波遭到拘捕，後來被迫在中央電視台「作證」表示「未見軍隊在天安門廣場上殺人」。9月，劉曉波被開除公職。
1991年1月，劉曉波在北京市中級人民法院受審，被判「反革命宣傳煽動罪」，但因說服學生撤離廣場被作為「重大立功表現」而免予刑事處分釋放。出獄之後，劉曉波作為自由撰稿人繼續在北京從事寫作，並參與人權活動，也成為北京當局重點監控的對象。1992年，台灣時報文化公司出版劉曉波的《末日倖存者的獨白》。
不斷發表言論，不斷被監控逮捕
1993年1月，劉曉波應邀出訪澳洲和美國。同年5月，謝絕海外朋友留下避難的建議，返回中國。1995年2月20日，劉曉波起草並與包遵信、王若水、陳子明、徐文立等人聯署發表《反腐敗建議書——致八屆人大三次全會》。5月，他又和陳小平共同起草《汲取血的教訓推進民主與法治進程——「六四」六周年呼籲書》，被北京市公安局以「監視居住」的方式關押在北京郊區，1996年2月才獲釋。
1996年10月10日，劉曉波與王希哲發表《雙十宣言》，論及兩岸統一的政治基礎問題、西藏問題、關於健全全國人民代表大會制的問題、釣魚島問題。在宣言正式發表的前兩天，劉曉波被北京市公安局拘留，後來以「擾亂社會秩序」判處勞動教養3年，被關押到大連勞動教養所。
同一年，劉曉波與詩人、畫家和攝影家劉霞（1961年生）結婚。1999年10月7日，劉曉波勞教期滿獲釋，回到北京從事自由寫作。2000年，劉曉波出版了三本書：《向良心說謊的民族》，《劉曉波劉霞詩選》、《美人贈我蒙汗藥》（與王朔合著）。同年7月，劉曉波參與創立中國獨立作家筆會（後改名為獨立中文筆會）。
《零八憲章》爭什麼？自由、人權、民主、憲政
2008年，劉曉波發起並參與起草《零八憲章》，同年12月10日世界人權日、聯合國《世界人權宣言》60周年發表。《零八憲章》提出6點理念與19點主張，闡述自由、人權、民主、憲政等概念，主張修改憲法、實行分權制衡，實現立法民主，司法獨立，主張結社、集會、言論、宗教自由。
《零八憲章》發表的前2天，2008年12月8日，劉曉波被以「涉嫌煽動顛覆國家政權罪」刑事拘留，2009年6月23日被批准逮捕，12月25日被北京市第一中級人民法院判處有期徒刑11年。2010年2月11日，北京市高級人民法院駁回劉曉波的上訴，維持原判。2010年5月26日，劉曉波被轉入遼寧省錦州監獄服刑。
同年10月8日，挪威諾貝爾委員會以「在中國為基本人權進行長期的非暴力抗爭」（for his long and non-violent struggle for fundamental human rights in China）為由，將2010年諾貝爾和平獎頒與劉曉波。北京當局強烈抗議，繼續囚禁劉曉波，並軟禁劉霞。12月10日頒獎當日，諾貝爾和平獎委員會以空椅代表劉曉波，保留獎狀和獎金，等候劉曉波領取。
2017年5月31日，劉曉波在身體檢查時發現異狀。6月7日，劉曉波被醫師確診罹患肝癌，終於以「保外就醫」的方式離開他待了3103天的監獄，住進瀋陽市中國醫科大學附屬第一醫院。儘管劉霞與各方都希望劉曉波能出國接受治療，受邀會診的美國與德國的醫師也認為可行，但北京當局始終拒絕放行。
2017年7月13日，中國瀋陽市司法局與中國醫科大學附屬第一醫院先後發布消息：劉曉波「因多重器官功能衰竭，經搶救無效死亡。」
1955年12月28日生，2017年7月13日死。劉曉波享壽61歲，以61年生命譜寫出近代中國政治史最偉大的篇章之一。
