Vaikka vanhaa kaupunkia demilitarisoitiin 1970-luvun alussa, jotta siitä ei koskaan tulisi sodan uhria, Kroatian itsenäistyttyä vuonna 1991 Jugoslavian kansanarmeija (JNA), joka koostui tuolloin pääasiassa serbeistä, hyökkäsi kaupunkiin. Kroatian uusi hallitus perusti itse kaupunkiin sotilaallisen etuvartioaseman. Montenegro, jota johtivat presidentti Momir Bulatović ja pääministeri Milo Đukanović, joka tuli valtaan antibyrokraattisessa vallankumouksessa ja liittoutui Serbian Slobodan Miloševićin kanssa, julisti, että Dubrovnikin ei pitäisi jäädä Kroatiaan, koska se ei heidän mukaansa historiallisesti koskaan ollut osa itsenäistä Kroatiaa vaan pikemminkin historiallisesti enemmänkin Montenegron rannikkohistoriaa. Oli miten oli, tuohon aikaan suurin osa Dubrovnikin asukkaista oli identifioitunut kroatialaisiksi, ja itseään serbeiksi identifioivien osuus väestöstä oli 6,8 prosenttia.
1. lokakuuta 1991 Dubrovnikiin hyökättiin JNA:n toimesta Dubrovnikin piirityksessä, joka kesti seitsemän kuukautta. Raskain tykistöisku oli 6. joulukuuta, jolloin 19 ihmistä kuoli ja 60 haavoittui. Kroatian Punaisen Ristin mukaan konfliktissa kuoli 114 siviiliä, heidän joukossaan runoilija Milan Milišić. Ulkomaisia sanomalehtiä arvosteltiin siitä, että ne kiinnittivät enemmän huomiota vanhan kaupungin kärsimiin vahinkoihin kuin ihmisuhreihin. Tästä huolimatta Dubrovnikiin tehdyt tykistöiskut vahingoittivat 56 prosenttia Dubrovnikin rakennuksista jossakin määrin, sillä Unescon maailmanperintökohteisiin kuuluva historiallinen muurien ympäröimä kaupunki sai 650 osumaa tykistön ammuksista. Kroatian armeija poisti piirityksen toukokuussa 1992 ja vapautti Dubrovnikin ympäristön lokakuun loppuun mennessä, mutta JNA:n äkillisten hyökkäysten vaara jatkui vielä kolme vuotta.
Sodan päätyttyä vanhankaupungin pommitusten aiheuttamat vahingot korjattiin. Unescon ohjeita noudattaen korjaukset tehtiin alkuperäiseen tyyliin. Suurin osa korjaustöistä tehtiin vuosina 1995-1999. Aiheutuneet vauriot näkyvät kaupungin portin lähellä olevasta taulukosta, johon on merkitty kaikki tykistön osumat piirityksen aikana, ja ne näkyvät selvästi korkeilta paikoilta eri puolilla kaupunkia kirkkaamman väristen uusien kattojen muodossa.
Entisen Jugoslavian kansainvälinen rikostuomioistuin (ICTY) antoi syytteet pommituksiin osallistuneille JNA:n kenraaleille ja upseereille. Kenraali Pavle Strugar, joka koordinoi hyökkäystä kaupunkiin, tuomittiin tuomioistuimessa seitsemän ja puolen vuoden vankeusrangaistukseen roolistaan hyökkäyksessä.
Kroatian USAF CT-43:n maahansyöksyssä vuonna 1996 Dubrovnikin lentokentän läheisyydessä kuolivat kaikki Yhdysvaltain ilmavoimien koneessa olleet, mukaan lukien Yhdysvaltain kauppaministeri Ron Brown, New York Timesin Frankfurtin-toimiston päällikkö Nathaniel C. Nash ja 33 muuta ihmistä.
Muutama ihminen sai surmansa.