Peter Falk ne délaisse pas pour autant le cinéma, avec une prédilection pour les films d'auteurs. En 1970, il tourne Husbands qui marque le début d'une longue collaboration avec John Cassavetes (Une femme sous influence en 1974, Mikey and Nicky en 1976, Big Trouble en 1985). En 1987, il est le grand-père narrateur de la comédie The Princess Bride de Rob Reiner. Il tourne également deux fois sous la direction de Wim Wenders : en 1987 dans Les Ailes du désir et en 1993 dans Si loin, si proche !.
En 2000, Peter Falk incarne le père de David Paymer dans Enemies of Laughter de Joey Travolta. En 2002, il est à l'affiche d'Undisputed, drame sur l'univers de la boxe en milieu carcéral, réalisé par Walter Hill, et dans lequel il tient le rôle de Mendy Ripstein, un vieux gangster qui organise un combat entre Wesley Snipes et Ving Rhames.
En 2003, suite à l'arrêt définitif de Columbo, l'acteur plonge dans une dépression qui révèle la maladie d'Alzheimer dont il souffre déjà depuis quelques années
En 2005, il joue néanmoins aux côtés de Laura San Giacomo et David Paymer dans la comédie de Jeff Hare, Checking Out (en), puis en 2007 dans Next de Lee Tamahori, avec Nicolas Cage, Julianne Moore et Jessica Biel.
À partir de 2008, Peter Falk est victime de crises de démence régulières ; l'une d'elles est médiatisée par un paparazzi qui le photographie gesticulant et interpellant des passants à voix haute dans une rue de Beverly Hills réputée pour sa dangerosité. L'une de ses deux filles adoptives, Catherine Falk, détective privée et assistante de post-production, dépose fin 2008 une demande de mise sous tutelle de son père, demande tout d'abord rejetée par le tribunal. Le 1er juin 2009, le tribunal de Los Angeles prononce finalement la mise sous curatelle et son épouse est nommée curatrice.
Le 23 juin 2011, Peter Falk meurt dans sa demeure de Beverly Hills.
Peter Falk, Peter, 16 septembre 1927, 16 septembre, 1927, Beverly Hills, Acteur, Producteur, Cinéma, Cinéma P, Lieutenant Columbo, Columbo
