劉曉波因此遭到逮捕，被中國官媒指控是為操縱學運的「黑手」，著作遭禁。直到1991年北京市中級人民法院認為他說服學生撤離廣場有功，免除刑事處分釋放。出獄後的劉曉波仍努力抨擊時政、關注維權、呼籲為六四平反、要求中國進行民主憲改，因此屢遭軟禁。
全心投注在人權運動的劉曉波卻因為疏忽對家庭的照顧，最終在1990年與他的青梅竹馬、第一任妻子陶力結束8年婚姻。一直到1996年，劉曉波與王希哲向國民黨和共產黨提出《對當前我國若干重大國是的意見》被北京市公安局拘留，隨後以「擾亂社會秩序」被處勞改三年，他也是在同年與妻子劉霞結婚。勞改獲釋後，劉曉波一直在北京從事自由寫作。
你一無所有，只能
和家裡的灰塵一起等我
它們一層層
積滿了所有角落
你不願拉開窗簾
讓陽光驚擾它們的安寧
劉曉波，〈和灰塵一起等我——給終日等待的妻〉
2008年，劉曉波參與起草《零八憲章》，並與300多名中國各界人士一同簽署。《零八憲章》提出促進中國民主化進程、改善人權狀況，希望建立中華聯邦共和國來解決兩岸與各民族問題。這份在聯合國《世界人權宣言》60周年發表的文件，為劉曉波惹來大禍，對政治言論高度管制的中國當局，12月8日就以涉嫌煽動顛覆國家政權罪的罪名將其逮捕，兩年後宣判劉曉波有期徒刑11年，剝奪政治權利2年。
預計在2020年6月21日出獄的劉曉波，2010年10月8日在遼寧省錦州監獄服刑時獲得了當年的諾貝爾和平獎。諾貝爾委員會表示，劉曉波的得獎理由是「以非暴力的方式，對中國基本人權的保障做出不懈奮鬥」。諾獎委員會肯定中國已是世界第二大經濟體、數以億計的中國民眾也藉此擺脫貧困，但中國實際上違反了其所簽署的公民政治權利條約，也違反了國內的法律規定。委員會認為，劉曉波一直是基本人權在中國實踐的代言人，縱然身陷刑罰，他已是方興未艾的中國人權奮鬥的標誌與豐碑。
我絕不認為中國的落伍是幾個昏君造成的，而是每個人造成的，因為制度是人創造的。中國的所有悲劇，都是中國人自編自導自演和自我欣賞的，不要埋怨別人。 ——劉曉波，1988年
