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. Режиссер своей вины не признал.
7 сентября 2019 года между Украиной и РФ состоялся обмен удерживаемыми лицами в формате "35 на 35". Среди украинцев, которые вернулись домой, был и Сенцов.
Во время выступления в Страсбурге 25 ноября он призвал поддержать украинцев, незаконно удерживаемых в РФ и на временно оккупированных территориях Донецкой и Луганской областей.
С 1988 года премия Сахарова, основанная Европейским парламентом, ежегодно вручается людям или организациям, посвятившим себя свободе слова и защите прав человека. Ученый-физик Андрей Сахаров в конце 80-х годов стал неформальным лидером демократического движения в СССР.
25 октября 2018 года на специальной церемонии в Европарламенте Сенцов был объявлен лауреатом премии Сахарова. Размер премии – €50 тыс. 12 декабря 2018 года премию передали сестре Сенцова Наталье Каплан.