Durante l'alluvione di Firenze del 4 novembre 1966 il Crocifisso di Santa Croce fu interamente sommerso dalle acque fangose e inquinate dell'Arno. Gran parte della pellicola pittorica andò perduta e, quando si pote' intervenire, si tentò di salvare quanto rimasto con l'applicazione di carta velina sul colore. Dopo ripetute operazioni di disinfestazione dalle muffe e dalle sostanze inquinanti, il restauro vero e proprio - eseguito presso la Soprintendenza alle gallerie di Firenze sotto la direzione di Umberto Baldini - procedette con la separazione della superficie dipinta dal supporto ligneo; il distacco fu facilitato dalla presenza intermedia della tela che il maestro aveva usato come base. Nel corso del lungo e complesso restauro venne amche rimossa una vecchia patina scura che smorzava la brillantezza dei colori, offuscando la delicata trasparenza del perizoma. Le grandi lacune provocate dalla forza dell'acqua - che ha per sempre distrutto gran parte del volto di Cristo ed estese aree del busto e delle gambe - restano a testimonianza dell'irreparabile danno subìto da uno dei capolavori della pittura medievale.