Od roku 1990 byl mlýnský objekt provozován jako hotel a začal být vyhledáván jako komfortní ubytování v okolí hradu Karlštejn. V roce 2002 byla budova hotelu kompletně přestavěna, restaurace a pokoje zrekonstruovány. V srpnu téhož roku hotel zasáhla povodeň – 500 letá voda – a Hotel Mlýn byl znovu uveden do provozu v květnu roku 2003.

V historicky dostupných pramenech se uvádí, že básník, učenec a humanista italské renesance Francesco Petrarca (1304-1374) navštívil na pozvání císaře Karla IV. Čechy v roce 1356. Během svého pobytu v Praze zavítal též na Karlštejn, aby si prohlédl rozestavěné sídlo hradu a v místech nynějšího Romantického hotelu Mlýn přenocoval. Na počest této významné události společnost H&Hotels nechala zhotovit bronzovou jezdeckou sochu Francesco Petrarca v životní velikosti, která je umístěna před vstupem do hotelu.