Door de Zevenjarige Oorlog verslechterde de relatie tussen Dorothea en Frederik II, die nooit echt nauw was, nog meer. Ze verzette zich tegen deze oorlog, waarin Frederik in feite Zweden wilde veroveren. Nadat Frederik in 1567 ontdekte dat Dorothea zijn broer Magnus stiekem wilde uithuwelijken aan prinses Sophia van Zweden om op die manier vrede tot stand te brengen, beschouwde hij haar als een verraadster en werd ze verbannen naar het kasteel van Sonderburg. Dorothea bleef er de rest van haar leven en overleed er in oktober 1571 op 60-jarige leeftijd. Ze werd bijgezet in de Kathedraal van Roskilde, naast haar echtgenoot. Na haar dood ging haar lijfgeding naar haar zoon Johan.