Nel 1966 partecipa alla 500 Miglia di Indianapolis guidando una Lola-Ford e vincendo la mitica gara. Nel 1967 ritorna alla Lotus formando, con il grande Jim Clark, un vero e proprio super team. Il 1968 è l' anno della tragica scomparsa del compagno di squadra ad Hockenheim, Hill vince i due Gran Premi successivi e conquista il suo secondo titolo mondiale piloti. Nel 1969 vince il suo ultimo G.P. a Monaco (Hill fece suo questo G.P. per ben  5 volte). Guida ancora per la Lotus fino al 1970 poi passa alla Brabham. Nel 1972 vince, con Pescarolo, la 24 ore di Le Mans guidando una Matra-Simca. Nel 1973 partecipa a 12 G.P. con la Shadow poi passa alla Lola con la quale nel 1974 partecipa a 15 gare e nel 1975 ad altri 3 Gran Premi. Prima di ritirarsi dalle competizioni Graham Hill fonda una sua scuderia: la  Embassy Hill Racing. 

Sempre nel 1975 partecipa, proprio con una sua vettura, all' età di 46 anni (!), al suo ultimo Gran Premio a Monaco. Il 29 novembre 1975, durante un trasferimento, muore precipitando con l' aereo che lui stesso stava pilotando.Assieme a Hill periscono il suo pupillo, il pilota Tony Brise, e l'intero staff della sua squadra.  Il mitico casco blu con le bande bianche non sarebbe più apparso sui circuiti automobilistici fino al 1993, all' arrivo del figlio Damon, che ripropose i colori del padre e, nel 1995, ne emulò  le gesta vincendo anch' egli il mondiale piloti. Graham Hill nella sua carriera, oltre ai 2 titoli mondiali vinti, è stato per ben 3 volte vice-campione. Ha vinto in totale 14 Gran Premi ed è stato l'unico pilota al mondo ad aver fatto la "tripletta": il mondiale piloti, la 500 Miglia di Indianapolis, la 24 Ore di Le Mans.