1996-ban minden jel arra mutatott, hogy a Nintendo lassú lejtmenetnek indul. A videójáték-óriás, amely néhány évvel korábban a SNES-szel világszerte uralta az iparágat, lemaradt az olyan versenytársak mögött, mint a Sony és a Sega. Mindkét cég megelőzte a Nintendót a háromdimenziós játékok világában, és közben hatalmas katalógusokat dobtak ki a piacra. Egy játék azonban segített a cégnek átvészelni a vihart, ez pedig a Nintendo 64 volt, ami megjelenésekor azzal hódította meg a világot, hogy eltért a fejlesztő tipikus rajzfilmes játékától és a realizmus mellett foglalt állást.
27 évvel ezelőtt a japán megacég valamiféle fordulatot keresett, és ezt egy nagyon új ötlet kivitelezésével látták megvalósíthatónak. Még 1993-ban a Nintendo és a Silicon Graphics stratégiai szövetséget jelentett be a Nintendo 64 kifejlesztésére. A NEC, a Toshiba és a Sharp szintén hozzájárult a konzol technológiájához, és az egyik első 64 bites architektúrával tervezett videójátékként hozták forgalomba. A Midway Games-szel kötött megállapodás részeként először a Killer Instinct és a Cruis’n USA játékokat adoptálták a konzolra. Bár a Nintendo 64-et 1995-re tervezték, végül azonban a fejlesztők gyártási ütemterveik késtek, így a játék csak 1996 júniusában jelent meg Japánban, szeptemberben az Egyesült Államokban, majd 1997 márciusában Európában. A gyártás végéig (2002) világszerte mintegy 33 millió Nintendo 64 konzolt adtak el, ezzel pedig a történelem egyik legsikeresebb videojáték-rendszereként tartják számon. Megjelenésekor Hiroshi Yamauchi elnök a minőségben hitt a mennyiség helyett. Amikor a Saturn és a Playstation kínálatában szereplő játékokról kérdezték, Yamauchi azt mondta, hogy „azok, akik azt hiszik, hogy ‘minél több játék annál jobb’, egyszerűen nem ismerik a tényleges piaci helyzetet”. Azért utólag hozzátehetjük, a mennyiségre sem lehetett panasz: 2002-ig a Nintendo 64-re összesen 388 játék készült, amelyek közül néhányat – különösen a Super Mario 64, a The Legend of Zelda: Ocarina of Time és a GoldenEye 007 – mai napig minden idők legjobbjai között tartanak számon.
A konzol az akkori korhoz képest viszonylag nagy teljesítményű belső egységeket szállított (bár tudni kell, hogy a fejlesztők számára nehéz feladatot jelentett), az N64 kontrollere pedig népszerűvé tette az analóg botkormányt. Ezek a tényezők együttesen úttörő címeket eredményeztek, a Super Mario 64-et pedig a 2D-s franchise-ok sikeres 3D-s átmenetének fényes példájaként emlegetik. Mindenesetre az N64 legnagyobb hátránya, hogy a Nintendo ragaszkodott a kazetták használatához, ami a PS1-hez képest ugyan villámgyors betöltési időket, de jelentősen kisebb játékméretet eredményezett. A legnagyobb N64-es kazetták ugye 64 MB-osak voltak, míg a PS1 ugyanekkor már 700 MB-os (!) CD-ket kínált, és a fejlesztők rengeteg játéktartalmat és multimédiát tudtak egy-egy ilyen lemezre pakolni a kazettához képest. Így nem csoda, hogy a PS1 a globális eladások tekintetében végül csúnyán megelőzte az N64-et.
A cégnek végül nem sikerült sem a nagy megújulás, sem pedig a nagy visszatérés. 2001-ben két új Nintendo konzolt mutattak be: a Game Boy Advance-t, amelyet Gwénaël Nicolas tervezett, és a GameCube-ot. A Game Boy Advance-ből a gyártási ciklus végére (2010) több mint 81,5 millió darabot adtak el világszerte. A GameCube már szerényebb eladásokkal büszkélkedhetett: még az olyan megkülönböztető jellemzőkkel is, mint a játékok mini DVD formátuma és néhány játék internetkapcsolata. A gyártás hat éve alatt mindössze 21,7 millió darab fogyott világszerte, aminek köszönhetően 2003-ban a vállalat 1962-es tőzsdére lépése óta első alkalommal könyvelhetett el veszteséget.