En mayo del 2000, Shōichirō Irimajiri presentó su dimisión al frente de Sega y fue reemplazado por Isao Okawa, procedente de CSK. El nuevo presidente había defendido durante mucho tiempo que Sega debía abandonar el negocio de las consolas,[54] idea que compartían otras figuras históricas como David Rosen, el cofundador de Sega, y el exdirectivo Bernie Stolar. En una reunión celebrada en septiembre de 2000, Peter Moore y Charles Bellfield —ambos de la división norteamericana— recomendaron dejar de fabricar hardware para centrarse en el desarrollo de juegos si quería sobrevivir.[53] Ante la propuesta, los jefes de los estudios internos abandonaron la reunión.[53] No obstante, el discurso sirvió para que la junta directiva asumiera el futuro en un escenario marcado por una mayor competencia, especialmente la Xbox de Microsoft, donde Sega no podía competir como fabricante.[53][55]
El 31 de enero de 2001, Sega anunció el cese de producción de Dreamcast a partir del 31 de marzo de 2001 y la reconversión de la empresa como desarrolladora multiplataforma.[3][54][56] Para facilitar el proceso de transición, Isao Okawa llevó a cabo una condonación de la deuda y donó a la empresa más de 85000 millones de yenes (695 millones de dólares), incluyendo sus acciones en la compañía.[57] Okawa falleció dos meses después del anuncio, víctima de un infarto.[57] Por otro lado, Sega confirmó una liquidación de todas las existencias de Dreamcast, estimada en 930 000 unidades, a partir de abril de 2001. La reestructuración conllevó también el despido de un tercio de la plantilla de la división japonesa.[58] El abandono del hardware sirvió para evitar la quiebra: después de cinco años con pérdidas financieras, Sega volvió a registrar beneficios en el balance fiscal de 2003.[59]
Al término de su vida útil se habían vendido 9,13 millones de Dreamcast a nivel mundial.[4] Después del cese de producción, se publicaron cerca de cincuenta juegos oficiales hasta mediados de 2002, entre ellos títulos como Sonic Adventure 2 y Shenmue II.[53] Sega mantuvo los servidores de juego en línea hasta 2003 y el soporte técnico hasta 2007.[60]
