Służba na Deep Space 9 Po zniszczeniu Enterprise-D w 2371 roku Worf udał się na pielgrzymkę do klasztoru na planecie Boreth. W 2372 roku pomógł kapitanowi Benjaminowi Sisko uspokoić napiętą sytuację między Federacją a Imperium Klingońskim w trakcie inwazji Klingonów na Kardasję. Odmówił w tym czasie kanclerzowi Gowronowi i nie przyłączył się do Imperium, uznając, że wojna z Kardasją jest błędem, który nie przyniesie chwały Imperium. W akcie zemsty Gowron pozbawił rodzinę Worfa praw, ziem i majątku. Worf początkowo planował odejść z Gwiezdnej Floty, jednak gdy kapitan Sisko zaoferował mu objęcie roli głównego oficera taktycznego, na federacyjno-bajorańskiej stacji Deep Space Nine, przyjął ofertę.
W trakcie służby na stacji Worf często otrzymywał dowodzenie USS Defiant na czas różnych misji patrolowych, eskortowych i badawczych. Wsławił się przy tym męstwem i zdolnościami przywódczymi. W 2373 roku dostał się do niewoli Dominium w Kwadrancie Gamma, gdzie przebywał wraz z Garakiem, Dr Bashirem, Enabranem Tain i poznał osobiście Generała Martoka. Zdobył uznanie wśród współwięźniów, pokonując dwunastu żołnierzy Jem'Hadar w dwunastu kolejnych pojedynkach na śmierć i życie.