A hybrid process of managed aquifer recharge with pre-oxidation was investigated as part of a multiple-barrierapproach for safe water production. This study evaluated O3 and O3/H2O2 for the pre-oxidation of urban surfacewater prior to managed aquifer recharge (MAR) and compared their effectiveness with respect to trace organiccontaminants (TrOCs), biostability, and trihalomethane formation potential. The combination of pre-oxidationand MAR was performed using long-term column studies, and the results confirmed the removal of 64 and 56%dissolved organic carbon by using O3 and O3/H2O2, respectively. MAR combined with O3 and O3/H2O2achieved>50% removal of dissolved organic carbon with the first 5 days of residence time. O3 alone showedbetter performance in alleviating trihalomethane formation potential during chlorination compared to using O3/H2O2. The pre-oxidation of urban surface water was effective in attenuating selected TrOCs (35 ->99% removal),and subsequent MAR achieved>99% removal of selected TrOCs within the first 5 days, regardless ofpretreatment methods examined in this study. The results of this study provide an understanding of the effects ofO3 and O3/H2O2 as pre-oxidation processes on urban surface water prior to MAR, as well as the resulting impacton MAR.