От ноември 1991 г. до юли 1994 г. се води дело, в което Стоичков и Любомир Шиндаров са обвинени в това, че са нарушили нормативните документи за санитарните радиационни правила и не са взели достатъчно ефективни мерки за опазване здравето на населението при Чернобилската авария през 1986 г. Стоичков е осъден на две години затвор. Преживява инфаркт през 1995 г. и е освободен предсрочно през април 1996 г. Умира на 23 юли 2016 г.