7 сентября 1972 г. его арестовали за антисоветскую деятельность. Поводом для ареста стало написанное Стусом еще в армии четверостишье:
«Кубло бандитів, кагебістів,
злодіїв та ґвалтівників
у стольному засіли місті
як партія більшовиків»
(«Шайка бандитов, кагэбистов, воров и насильников в стольном засели городе, как партия большевиков»).
Отбыв пять лет лагерного заключения и два года ссылки в Магаданской области, поэт вернулся в Киев, где продолжил свою деятельность, выступая при поддержке западных организаций в защиту «узников совести». С 1978 года он являлся почётным членом английского «Пен-клуба».
Уже в начале 1980 года Стуса задержали во второй раз, и он получил 10 лет лишения свободы. 4 сентября 1985 г., на второй день сухой голодовки в карцере лагеря 389/36 близ села Кучино Пермской области, он погиб при невыясненных обстоятельствах, не дожив всего несколько месяцев до реализации основных положений горбачевской перестройки.