Muzeum zavřelo 1. ledna 2006. Jeho oprava trvala 5,5 roku a stála celkem 446,7 milionu korun. Budova se dočkala kompletní rekonstrukce, změnil se i vchod do muzea a součástí stavby se stalo i zřízení muzea českoněmeckých vztahů.
Město nejprve vypsalo výběrové řízení, které vyhrála liberecká firma Syner. Ta chtěla muzeum opravit za 324 milionů korun. Město ale dostalo jen 65 milionů korun dotaci z ministerstva pro místní rozvoj. Protože by muselo doplatit zbytek, soutěž nakonec zrušilo. Na pozdější opravu město navýšilo rozpočet na 418,5 milionu korun a získalo evropskou dotaci 336 milionů korun. Generálním dodavatelem rekonstrukce se v soutěži stala společnost Insky. Na stavbě se podílela desítka velkých subdodavatelů, například výtahů, nábytku, podlah, památkových prací. Největší položkou víceprací, na základě společného rozhodnutí památkového ústavu, investora a restaurátorů, byla záchrana historických nástěnných maleb, které byly nečekaně objeveny pod nánosem pozdějších nátěrů. Rekonstrukce zahrnula také inženýrské sítě, střechy a půdní prostory, kde vzniklo nové patro pro kanceláře a laboratoře.
Město později čelilo podezření z předražení zakázky o 180 milionů korun. Policie případ nakonec odložila.