El encuentro con el productor Serge Silberman y el guionista Jean-Claude Carrière será decisivo en la última cinematográfica de Buñuel, iniciada con Diario de una camarera (1964) y fundamentalmente construida en Francia, aunque el calandino mantuvo siempre la residencia en México. Después de las dificultades económicas que condicionaron el final, inacabado, de Simón del desierto, contará con los medios apropiados para prolongar su actividad creadora. A partir de Belle de jour (1966), primer gran éxito comercial y León de Oro en el festival de Venecia, le llegan distinciones, premios y el definitivo reconocimiento público: Oscar a la mejor película extranjera (El discreto encanto de la burguesía, 1972), Concha de Oro en el Festival de San Sebastián y Premio Nacional de las Artes de México por su obra cinematográfica (1972).

Si en Belle de jour se suceden los elementos reales e imaginarios de ascendencia surrealista hasta alcanzar un sorprendente e inédito final abierto, la religión, tema recurrente en la producción anterior del cineasta, volverá a La vía láctea (1969) en la que presenta un debate intelectual entre el dogma cristiano y algunas herejías, lo que no impidió el éxito comercial de la película. En 1969 comienza el rodaje de Tristana, recreación de la novela homónima de Pérez Galdós, permitiéndose la licencia de elegir su muy apreciada ciudad de Toledo por escenario y de imbricar en la trama recuerdos de su niñez y juventud.

La trayectoria artística de Buñuel se completa con tres últimas obras: El discreto encanto de la burguesía, coherente   ponderación  de  verosimilitud  y fantasía teñida  de humorada insolente;
El fantasma de la libertad (1974), homenaje al azar, y Ese oscuro objeto del deseo (1977), donde el autor realiza un logrado compendio de sus obsesiones predilectas, los temas y motivos que confieren extrema singularidad a su filmografía.

El 29 de julio de 1983 el gran cineasta español del siglo XX moría en un hospital de la capital mexicana. Un año antes había publicado Mi último suspiro.