Летом украинская сторона предложила обменять 23 осужденных россиян на Сенцова и других украинских заключенных. С просьбой о помиловании сына к Путину обратилась мать Сенцова и генеральный секретарь Совета Европы Турбьерн Ягланд. Российские власти заявили, что Сенцов должен лично подать прошение о помиловании, что тот делать отказался, поскольку считает себя невинно осужденным.
В течение всего срока голодовки российские правоохранители и уполномоченные по правам человека постоянно утверждали, что Сенцов якобы чувствует себя либо хорошо, либо прекрасно, и даже набирает вес.
К концу августа состояние Сенцова значительно ухудшилось. 28 сентября его госпитализировали из колонии в Лабытнангскую городскую больницу. На следующий день пресс-служба управления ФСИН по Ямало-Ненецкому автономному округу опубликовала шокирующую фотографию голодающего украинского режиссера.
Олег Сенцов прекратил голодовку с 6 октября из-за угрозы тюремщиков начать принудительное кормление.
Российская власть так и не удовлетворила политические требования голодающего – на свободу не был выпущен ни один украинский политзаключенный.
Однако длительная голодовка Олега Сенцова, начатая накануне Чемпионата мира по футболу в РФ, вызвала широкий резонанс в мире, привлекла внимание к украинским политическим узникам и незаконным действиям России. Только с 1 по 3 июня в 78 городах мира в Украине, России, Германии, Италии, США, Великобритании прошли акции в его поддержку с требованием отпустить украинских политзаключенных. Акции и одиночные пикеты проходили в течение всей голодовки.
В октябре Олег Сенцов стал первым украинцем, получившим премию Европейского парламента имени академика Сахарова «За свободу мысли».