El destino de Cranach estaba muy unido a los acontecimientos políticos de su época y a su posición como pintor de cámara. En la batalla de Mühlberg (1547), el príncipe elector Federico de Sajonia cayó prisionero del vencedor de los protestantes, Carlos V.
El Maestro Gunderam cuenta en su relato de 1556 que Carlos V hizo venir a Lucas Cranach a su campamento y estuvo comentando con el pintor uno de sus cuadros, haciéndole la pregunta, bastante significativa, de si era él o su hijo el autor, y que Cranach había solicitado clemencia para su príncipe. En 1550, Cranach acompañó a Juan Federico de Sajonia a su cautiverio en Augsburgo, después de haber hecho testamento y renunciar a sus cargos.
En Augsburgo conoció al Tiziano, que estaba realizando el famoso retrato ecuestre de Carlos V, además de otro retrato del príncipe cautivo. En 1551 Cranach siguió al príncipe a Innsbruck, y cuando Juan Federico fue repuesto como duque en 1552, el artista regresó con él a Weimar, a la nueva residencia del elector.
A los 82 años volvió a ser nombrado pintor de cámara, pero murió el 16 de octubre de 1553 en esa última ciudad.
Se puede comprobar que, a partir de 1537, el signo de la serpiente con alas verticales contenido en el blasón de Cranach se ha modificado y las alas aparecen en posición horizontal. Se deduce que Lucas Cranach el Joven, que ayudaba cada vez más a su padre en la dirección del taller, lo tomó totalmente bajo su responsabilidad a partir de 1550, cuando su padre siguió al príncipe a su exilio en Augsburgo e Innsbruck.
Continuó el trabajo según el estilo del padre y probablemente alcanzó su mayor perfección en los retratos, que, en general, son simples por su disposición, pero frecuentemente vacíos por un amaneramiento que confiere a los personajes cierto aspecto de marionetas. La importancia del taller de los Cranach se mantuvo en Sajonia hasta la muerte de Cranach el Joven, ocurrida en 1586.
Retrato de Lutero, de Lucas Cranach el Viejo (Gallería degli Uffizi, Florencia). Cranach solía abandonar sus fantasías manieristas y sus caricaturizaciones cuando su íntimo amigo Martin Lutero le encargaba sus retratos. Desprovisto de su característica y caprichosa estilización formal, el pintor prefiere en estos raros casos profundizar en la psicología de sus modelos. Sin embargo, la enorme demanda de retratos por parte de Lutero no sólo acabó por saturar y anclar la producción de su taller por repetición sino que también perjudicó el talento del autor, que empobreció la fuerza original de sus pinturas hasta convertirla en un mero alarde artesano.