Milošević renunciou à presidência iugoslava entre manifestações que se seguiram à concorrida eleição presidencial de 24 de setembro de 2000. Foi preso pelas autoridades federais iugoslavas em 31 de março do ano seguinte, sob suspeita de corrupção, abuso de poder e apropriação indébita. Foi também preso pelo Tribunal Penal Internacional para a antiga Iugoslávia (TPII), um comitê das Nações Unidas, sob a acusação de crimes contra a humanidade, de violar as leis e costumes de guerra, violações graves às Convenções de Genebra e genocídio, por seu papel durante as guerras na Croácia, Bósnia e Herzegovina e Kosovo. A investigação inicial a respeito de Milošević não foi adiante, por falta de evidências concretas. Por isso, o primeiro-ministro sérvio, Zoran Đinđić, enviou-o a Haia, Países Baixos, sede do Tribunal Penal Internacional, para ser julgado por crimes de guerra.

Milošević foi responsável por sua própria defesa; o julgamento terminou, no entanto, sem qualquer veredito, já que ele acabou morrendo durante o seu decorrer, depois de quase cinco anos encarcerado na Prisão de Criminosos de Guerra, em Haia. Milošević sofria de doenças cardíacas e tinha hipertensão arterial, e morreu em decorrência de um enfarte do miocárdio. O Tribunal negou qualquer responsabilidade sobre a morte de Milošević, alegando que ele se recusara a tomar os medicamentos que lhe foram receitados, e preferiu medicar-se por conta própria.