En 1966, Battista Pininfarina décède à l’âge de 73 ans, mais Sergio, son fils, avait déjà repris les rênes de l’entreprise dès 1960. Ce dernier est plus un chef d’entreprise qu’un styliste à la différence de son père, mais il sait s’entourer d’hommes de talent. Sergio modernise l’entreprise Pininfarina en introduisant le dessin assisté par ordinateur. À partir de 1960 débute la réalisation de prototypes de salon, présentés sous la marque Pininfarina.

En 1963, le carrossier italien emploie 1 700 salariés et produit près de 20 000 voitures. Le succès est toujours au rendez-vous avec notamment deux roadsters italiens mythiques des années 1960 : l’Alfa Romeo Spider, produite entre 1966 et 1994, et la Fiat 124 Sport Spider produite entre 1966 et 1985, cette dernière étant d’ailleurs la seule voiture qui sera vendue directement sous la marque Pininfarina de 1982 à 1985, après que Fiat ait décidé de retirer ce modèle de son catalogue. Les réalisations s’enchaînent dans les années 1970 avec, à titre d’exemple, les Lancia Beta Montecarlo et Gamma coupé, ou encore la Rolls Royce Camargue de 1975, une voiture mal aimée, les puristes n’acceptant pas qu’une noble anglaise puisse avoir été dessinée par un italien. Pour rester outre-Manche, Pininfarina officie aussi chez Jaguar en étant à l’origine du dessin de la troisième génération de XJ lancée en 1979.

L’entreprise continue à un rythme effréné dans les années 1980 avec une coopération avec Honda à partir de 1984 qui aboutit à la réalisation de la City cabriolet, une petite voiture réservée au marché japonais. En 1986, le projet Cadillac Allanté mené en collaboration avec la General Motors voit le jour. Ce nouveau roadster de luxe inédit ambitionne de concurrencer la Mercedes SL R107 qui connaît un succès insolent outre-Atlantique. Un pont aérien est alors établi entre Détroit et Turin pour permettre la fabrication de cette nouvelle Cadillac, qui ne rencontrera guère l’adhésion du public visé.

La sous-traitance industrielle pour les modèles de niche de certains grands constructeurs, le plus souvent des cabriolets, des coupés et des breaks, se poursuit avec la production de nombreuses voitures comme la Talbot Samba cabriolet, la Peugeot 205 cabriolet, l’Alfa Romeo 33 Giardinetta, la Lancia Thema Station Wagon, la Peugeot 306 cabriolet, la Fiat Coupé, les Alfa Romeo GTV et Spider 916, et enfin la Peugeot 406 coupé.

Pininfarina passe l’an 2000 avec sérénité grâce à de nombreux contrats chez les grands constructeurs tels qu’Alfa Romeo, Fiat, Lancia, Peugeot mais aussi Mitsubishi. La coopération avec ce dernier se concrétise d’ailleurs en 2000 avec la production en Italie pour le marché européen du petit tout-terrain Pajero Pinin, démontrant que Pininfarina est capable de suivre les tendances du marché qui s’oriente désormais vers des véhicules destinés aux loisirs. Ford et Volvo sont aussi de nouveaux clients, Pininfarina assurant ainsi la fabrication de la Focus CC pour le premier, et de la C70 cabriolet pour le second.

Maserati, dont la première voiture de tourisme avait été signée Pininfarina à la fin des années 1940, sollicite à nouveau les services du plus prestigieux des designers italiens pour le dessin de la cinquième génération de sa berline Quattroporte et de son nouveau coupé GranTurismo.

Dans les années 2000, Pininfarina commence également à travailler pour les constructeurs coréens (la Hyundai Matrix en 2001 et plusieurs modèles Daewoo), chinois (Hafei, Chery, Soueast) et indiens (Tata). L’italien rachète même le français Matra en 2003, suite à l’arrêt de la production de la Renault Avantime chez ce dernier.

Mais ceci ressemble au chant du cygne pour une entreprise ayant dessiné des centaines de voitures, réalisé de nombreux prototypes, et qui reste un sous-traitant, reconnu dans l’industrie automobile, pour la production de modèles de niche. Mais justement, les constructeurs ont, d’une part, appris à être plus flexibles, et d’autres part, commencé à faire disparaître les coupés et cabriolets de leurs catalogues. Pininfarina commence ainsi à perdre de l’argent à partir de 2004, ce déficit devenant chronique année après année. En 2006, alors âgé de 80 ans, Sergio Pininfarina se résoud à laisser les commandes de l’entreprise à son fils Andrea, mais ce dernier se tue malheureusement dans un accident de la circulation en 2008. Il est alors remplacé par son frère, Paolo Pininfarina. L’entreprise italienne se tourne vers la voiture électrique en assurant la production de la Bluecar de l’industriel français Bolloré, et en réalisant des prototypes pour des marques en création. En octobre 2011, Pininfarina arrête la production de voitures pour ne plus se consacrer qu’à l’activité de bureau de style et d’ingénierie. Sergio Pininfarina décède en 2012, ce dernier qui a porté au plus haut l’entreprise fondée par son père, en a aussi connu la chute. Le carrossier italien qui comptait environ 3 000 employés en 2009, n’en emploie plus que 700 en 2015, année où il se fait racheter par le constructeur indien Mahindra qui lui évite ainsi la disparition et lui permet de reprendre la fabrication de voitures, des supercars, à partir de 2018.