Сенцова засудили у РФ до 20 років позбавлення волі 25 серпня 2015 року. Російський суд визнав його винним у створенні в Криму терористичної спільноти і керівництві нею, спробі придбання вибухових пристроїв і незаконному зберіганні вогнепальної зброї і боєприпасів, двох терористичних актах та підготовці ще одного теракту. Сенцов своєї провини не визнав.
14 травня 2018 року режисер оголосив безстрокове голодування з вимогою звільнити 64 українських політв'язнів. Себе до цього списку він не заніс.