起草《零八憲章》觸怒中國政府
2008年，劉曉波發起並參與起草《零八憲章》，300多名中國各界人士響應簽署，並在同年12月10日世界人權日、聯合國《世界人權宣言》60周年對外發表。《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，建立中華聯邦共和國，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》為劉曉波惹來大禍，中國政府12月8日以「涉嫌煽動顛覆國家政權罪」的罪名將其逮捕，同年12月25日判處劉曉波坐牢11年，劉曉波提出上訴，但北京市高級人民法院2010年駁回上訴，維持原判，劉曉波進入遼寧省錦州監獄服刑。
首位獲得諾貝爾和平獎的中國公民
劉曉波入獄後，諾貝爾委員會2010年頒發劉曉波諾貝爾和平獎，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」。挪威諾貝爾獎委員會認為，中國實際上違反其所簽署的公民政治權利條約，也違反國內的法律規定，並稱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，但已是方興未艾的中國人權奮鬥的標誌與豐碑。
劉曉波是第1位榮獲諾貝爾和平獎的中國公民，但此殊榮沒有讓他重獲自由，反而讓中國更加不滿，持續囚禁劉曉波及他的妻子劉霞；2010年12月10日頒獎當天，挪威諾貝爾獎委員會以空椅子代表劉曉波，保留獎狀和獎金，期盼劉曉波親自前往領獎的那1天，但這天已不會來臨，因為他在2017年6月26日被確診罹患肝癌末期，之後以「保外就醫」的模式離開待了3103天的監獄。
劉曉波被送進瀋陽市中國醫科大學附屬第一醫院治療，儘管劉霞及劉曉波的親友都希望劉曉波出國就醫，但中國就是不肯放行，僅同意讓美國與德國的醫師參與會診，期間甚至發生德國駐中國大使館發布聲明，對中國釋出剪接過的會診對話影片表達不滿。由於病情惡化，劉曉波2017年7月10日進入重症監護狀態，之後因多重器官衰竭搶救無效，2017年7月13日病逝，享壽61歲。
病逝1周年前夕 傳出妻子劉霞重獲自由好消息
劉曉波原預計2020年6月21日刑期屆滿出獄，而在他病逝當天，瀋陽市司法局發布的公告中，還強調劉曉波「因犯煽動顛覆國家政權罪，被北京市第一中級人民法院判處有期徒刑11年，剝奪政治權利2年」，此舉顯示劉曉波到臨死前，中國政府都不願放他自由；中國官媒《環球時報》發表英文版社論，稱劉曉波病逝是「個人巨大不幸」，還說他是「被西方帶入歧途的犧牲品」。
劉曉波過世後，中國政府並未放過他的親屬，他的遺孀劉霞、劉霞弟弟劉暉據信遭到監控，不僅沒出席醫院舉辦的劉曉波病逝記者會，就連劉曉波「頭七」當天，還傳出劉霞和劉暉「被旅行」，遠離北京。儘管中國多次強調劉霞可「自由」行動，但她成為劉曉波的替身，持續被中國政府軟禁，不過在劉曉波逝世1周年前夕，傳出劉霞「獲釋」消息，目前已平安抵達德國，而諾貝爾委員會則邀請她代替劉曉波領獎。
