Сенцов был приговорен в РФ к 20 годам лишения свободы 25 августа 2015 года. Российский суд признал его виновным в создании в Крыму террористического сообщества и руководстве им, покушении на приобретение взрывных устройств и незаконном хранении огнестрельного оружия и боеприпасов, двух террористических актах и подготовке еще одного теракта. Сенцов своей вины не признал.
14 мая 2018 года режиссер объявил бессрочную голодовку в колонии города Лабытнанги Тюменской области. Он потребовал освободить 64 украинских политзаключенных, но себя в список не включил.
21 июня адвокат политзаключенного Дмитрий Динзе сообщил, что у Сенцова проблемы с сердцем и почками. Он похудел на 13 килограмм, но прекращать голодовку отказывается. К режиссеру не допустили украинского омбудсмена Людмилу Денисову.
30 июня Динзе рассказал, что Сенцов "старается особо не ходить и не вставать с постели в медсанчасти, потому что для него это достаточно энергозатратно". Адвокат заверил, что украинца не кормят принудительно.
5 июля после встречи с политзаключенным его сестра Наталья Каплан рассказала, что Сенцов потерял 15 килограмм веса.
"Сейчас ему ставят капельницы. Без них он бы уже не выжил. Сказал, что пойдет до конца и верит в победу", – отметила она.