A daytoni béke volt Milosevics utolsó nagy sikere. Úgy érezhette, Boszniában a szerbek viszonylag jó kompromisszumot tudtak kiharcolni. Az állam ugyan egységes maradt, de a szerbek lényegében teljes önállóságra tettek szert. Ezt az eseményt azonban már csak kudarcok követték, amelyek végül bukáshoz vezettek.

Mivel harmadszor az alkotmány értelmében már nem lehetett szerb elnök, 1997. július 23-tól Jugoszlávia (azaz a szerb és montenegrói államszövetség) elnökeként maradt hatalmon. 2000-ben megszavaztatta a parlamenttel, hogy közvetlen választás esetén másodszor is jugoszláv elnök lehessen. A lakosság azonban már elégedetlen volt az egykori szerb hős uralmával. Az ellenzéki lapokat betiltották, a háborúk és a gazdasági szankciók miatt az ország adósságtengerben fuldoklott, a munkanélküliség 30 százalékra rúgott. Akadozott az áramellátás, gondok voltak a távfűtéssel.

Ilyen körülmények között Milosevics elvesztette a saját maga által kezdeményezett jugoszláv elnökválasztást. Az ellene folytatott kampányt az OTPOR (Ellenállás) nevű diákszervezet kezdte, amelyet hamarosan betiltottak. Később 18 ellenzéki párt szövetkezett azzal a céllal, hogy megdöntse uralmát. Az első fordulóban győztek, de Milosevics választási csalással megpróbált hatalmon maradni. Ekkor ismét az OTPOR szervezte meg a tiltakozást.

Milosevics elleni tüntetés, Belgrád, 2000 ősze

Az erőszaktól sem mentes tüntetéssorozat eredményeként a diktátor 12 hatalomban töltött év után, 2000. október 5-én lemondott. Mivel a koszovói háború idején a Nemzetközi Törvényszék háborús bűnökkel vádolta meg, 2001-ben letartóztatták, majd júniusban kiadták Hágának. Háborús és emberiség elleni bűnök, népirtás és egyebek vádak miatt került a vádlottak padjára. Tárgyalásán elutasította a vádakat és önmagát védte. 2006 márciusában a cellájában halt meg szívproblémák miatt. Pere ezért ítélet nélkül zárult. Kevesebb, mint három hónappal később Jugoszlávia utóda, az időközben Szerbia és Montenegró névre keresztelt államközösség is felbomlott.

Milosevics Hágában a vádlottak padján