1980年，安东尼奥尼拍了《奥伯瓦尔德的秘密》(Il Mistero di Oberwald)，这是一部在色彩电子处理上的实验：先用电视摄影机拍摄(使用625线、50图场的格式)，再转成胶卷，跟一般直接用胶卷底片拍摄的手法不同。这也是首度用电视摄影机(video)拍摄一部长片，可说是数位电影的先锋。该片由时常与安东尼奥尼合作的女星莫妮卡·维蒂(Monica Vitti)主演，改编自尚·科克托(Jean Cocteau)的故事《双头鹰之死》(L'aigle à deux têtes)(尚·科克托于1948年拍过同名电影《双头鹰之死》)。

    电影《一个女人的身份证明》(Identificazione di una donna，1982年 )在意大利拍摄，主题又再次处理三部曲系列的相同议题。

    1985年，安东尼奥尼中风，让他半身瘫痪，无法言语。然而，他继续拍片，包括与文.温德斯(Wim Wenders)合拍的《云上的日子》(Al di là delle nuvole，又译为《在云端上的情与欲》，1995年)，将他的四个短篇故事改编搬上银幕。文.温德斯担任候补导演，并负责拍摄四段影片中的桥段。这部影片在威尼斯影展中与《三轮车夫》(Cyclo)同时获得影评人费比西奖(FIPRESCI Prize)。

    同年，他获得美国奥斯卡终身成就奖。颁给他的是杰克·尼科尔森。数月之后，小金人被夜贼偷走，后来又被偿还。在这之前，他曾因《春光乍现》入围奥斯卡最佳导演与最佳剧本奖。

    安东尼奥尼最后一部电影，是在他90多岁时拍的，是一部电电视系列剧(anthology film)《爱神》(Eros，2004年)的其中一段〈欲〉(Il filo pericoloso delle cose)。本片制作的原始动机是向安东尼奥尼致敬，最终由三部短片构成;公开表明深受安东尼奥尼影响的导演王家卫和史蒂文·索德伯格各拍了一段，加上安东尼奥尼自己的注脚。这个短片集是由许多朦胧的构图与卡耶塔诺·维罗索(Caetano Veloso)所作曲并演唱的歌曲〈米开朗基罗·安东尼奥尼〉所架构而成。

    这部影片的美国DVD发行时包含了安东尼奥尼另一部在2004年拍的短片《米开朗基罗的凝视》(Lo Sguardo di Michelangelo)。

    安东尼奥尼于2007年7月30日逝世于罗马，享年94岁，另一个伟大的电影导演英格玛·伯格曼也在同一天过世。安东尼奥尼的遗体被放置在罗马市政府，直到2007年8月2日的丧礼。市政府也在灵堂设了大荧幕呈现安东尼奥尼黑白的连续画面，包括了影片的背景与后台。