Het stadsarchief van Grave is in de nacht van 2 op 3 oktober 1902 voor een belangrijk gedeelte verbrand. De brand is ontstaan als gevolg van een niet goed aangesloten kachelpijp. De nachtwaker had wegens de vroeg invallende koude nachten die bewuste avond de kachel aangemaakt waardoor de brand ontstond. De vrij felle brand kon alleen gedoofd worden door alles met water te drenken. In de Provinciale Noordbrabantsche en 's-Hertogenbossche Courant van 7-10-1902 doet rijksarchivaris A.C. Bondam een verslag van zijn bevindingen. Hij was daags na de brand op verzoek van de burgemeester ter plekke aanwezig: "Jammerlijk was, toen ik 's middags op het raadhuis kwam, de aanblik van het deerlijk verwoeste oud-archief. Niets was ongeschonden, alles aan de randen en buitenkanten verkoold, tal van pakken waren half en meer dan half weggebrand. In de voorhal van het raadhuis lag alles in kletsnatte pakken verward op den vloer uitgespreid; enkele registers, meest onherkenbaar en rondom verteerd, waren er uitgehaald en opgestapeld. Op den vloer der archiefkamer lag een 10 tot 25 cm dikke zwarte laag verkoold of half verteerd, in elkaar geperst en getrapt papier. En in den hoek van het beneden vertrek was de bron van het ongeluk, de kachel van den nachtwaker, bedolven onder een grooten stapel van gelijken aard, vermengd met houtskool en goeddeels verteerde balken. Het oud-archief was zoo goed als vernietigd". (Zie ook Graafsche Courant 8-8-1903 voor een ander artikel destijds).

Bondam vervolgt: "Gelukkig berustte een klein deel, waarbij uit wetenschappelijk oogpunt niet onbelangrijke stukken, tijdelijk in het bandvrije archiefgebouw van het Rijk alhier". Hij bedoelde daarmee de Rijksarchieflocatie in 's-Hertogenbosch. Wat dat kleine deel was wordt niet geheel duidelijk. Waarschijnlijk de charters, privilegeboek, en enkele delen uit het oude stadsarchief waaronder enkele banden oude stadsrekeningen (inv.nrs. 217-220). Het oud-rechterlijke archief was al eerder afgescheiden en veilig.

Toch is er vóór de brand van 1902 ook al het nodige verloren gegaan als gevolg van waarschijnlijk belegeringen en vernielingen van de stad. Voorbeeld: In de door F. van der Marck gemaakte inventaris van het archief van de gemeente Grave van 1 augustus 1876 is opvallend dat een gedeelte van de serie stadsrekeningen toen ook al ontbrak (Na de redelijk complete periode 1421-1519 is er bijna een eeuw lang een lacune. Pas in 1602 gaat de serie verder)

Het oude stadsarchief is na de brand van 1902 op het Rijksarchief in Noord-Brabant gevestigd aan de Waterstraat in 's-Hertogenbosch terechtgekomen. Daar heeft men de verbrande gedeelten zo veel mogelijk uitgezocht en geplaatst binnen het archief volgens de inventaris van rijksarchivaris Smit. Lange tijd bleef deze situatie bestaan. De meeste nummering van deze inventaris is thans nog in gebruik.
Aan het einde der 20e eeuw is het stadsarchief in bewaring gegeven aan het streekarchief Brabant Noordoost te Oss. Jaarlijks werden van daaruit volgens gemeentelijk budget gedeelten gerestaureerd.
In maart 2002 werd het archief ontschimmeld bij de firma Gammaster te Ede. Na de opening van de vestiging Grave met het nieuwe depot in 2007 werd het oude stadsarchief overgebracht naar Grave. Omdat het echter zo deerlijk verbrand was kon het feitelijk niet ter inzage worden gegeven op de studiezaal. Men moest zich behelpen met microfiches. Na opheffing van deze vestiging per 2017 kwam het archief weer terug naar 's-Hertogenbosch. In 2017 is het archief geheel opnieuw zuurvrij verpakt en zo goed mogelijk beschreven waarbij de inventaris en nummering van rijksarchivaris Smit zo veel mogelijk is aangehouden. Een en ander met de bedoeling om dit oude stadsarchief te scannen en deze scans beschikbaar te stellen aan de onderzoeker.