劇場版第15作目『ドラゴンボールZ 復活のフュージョン!!悟空とベジータ』では、あの世から復活した悪者をビーデルと共に退治し、復活したフリーザを超サイヤ人になること無く一撃で倒している。

劇場版第16作目『ドラゴンボールZ 龍拳爆発!!悟空がやらねば誰がやる』では、老界王神による潜在能力解放状態を劇場版で初披露。下半身のみの状態の幻魔人ヒルデガーンを圧倒して退けた。終盤では悟空、悟天と同じ山吹色の道着とブーツを着用して親子三人で共闘するが、完全復活したヒルデガーンに苦戦を強いられた。ただこの時も悟空と同様にヒルデガーンの弱点には気付いていた様子であった。

劇場版第18作目『ドラゴンボールZ 神と神』では、すでに成人しており、プリンを奪われ暴れ出した破壊神ビルスに対して老界王神の潜在能力解放状態[28]で挑むが返り討ちにされる。また、ピラフ一味に対しグレートサイヤマンに変身し余興として対抗した。その後、超サイヤ人ゴッド覚醒のため、悟空に協力した際には超サイヤ人にも変身した。ビーデルとすでに結婚しており、懐妊していることを知り歓喜している。また、子供の頃からの夢である学者になっている[29]。

劇場版第19作目『ドラゴンボールZ 復活の「F」』では、復活しトレーニングを積んでパワーアップしたフリーザとその軍隊1000人を迎え撃つ。急遽の襲来だったため、武道着が見つけられず緑色のジャージ姿で参戦する。多くの兵士を殺さない程度に手加減しながらも次々と倒し、フリーザ以外では軍最強を誇る幹部シサミを超サイヤ人へ変身して一撃で撃破する活躍を見せる。だが、超サイヤ人化を解いた際、パワーアップしたフリーザの重い一撃を腹部に受け、意識を失うもピッコロの応急処置に救われる。その後は遅れて駆けつけた悟空らの戦闘を見届けた。

劇場版第21作目『スーパーヒーロー』では、ピッコロと共に13作目以来ぶりの主人公を務める。生物・昆虫学者として仕事と研究に熱中するあまり鍛錬が疎かとなっており腕も鈍っていたが、レッドリボン軍の新たな野望とピッコロ・パンの腹案により戦う事となったガンマ1号との戦闘によって、短時間で超サイヤ人・潜在能力解放状態（アルティメット・究極）まで覚醒し力を取り戻す。その後レッドリボン軍総帥マゼンタによって蘇った暴走状態のセルマックスの破壊と猛攻を止めるため、ピッコロや和解したガンマ1号・2号や仲間たちを立ち向かうが、その圧倒的な力により劣勢へと立たされる。仲間が次々と倒されていく中、最後まで奮戦していたピッコロが敗れ、殺されそうになった事で怒りによって更に覚醒し"孫悟飯ビースト"へと変貌を遂げた。その力はセルマックスを遥かに凌駕していたが、恐怖から逃亡しようとしたセルマックスを抑え込んだピッコロの言葉により、トドメの魔貫光殺砲を放ち遂にセルマックスを打ち破る。
ドラゴンボール超

魔人ブウとの闘いが終わり、数年後にビーデルと結婚する。義父となったミスター・サタンに豪邸を建ててもらうなどしているため、ビーデルには頭が上がらない。立派な学者になるために勉強している。パン誕生後、学者の卵となって奮闘する傍ら、グレートサイヤマンに変身してサタンと闘ってみせてパンを楽しませている。
破壊神ビルス編

ブルマの誕生パーティーの際、老界王神の潜在能力解放状態で破壊神ビルスに挑むが返り討ちにされた。この際、原作となる劇場版『神と神』では私服を脱いで武道着姿に着替えていたが、本作では私服姿のままで戦闘を挑んだ。その後、悟空を超サイヤ人ゴッドへと覚醒させるための儀式に協力した際には超サイヤ人にも変身した。
フリーザ復活編

この頃から新人学者として働き始めている。「破壊神ビルス編」から髪型が変化しており、頭髪を横分けに寝かせ落ち着いた髪型となり、メガネもレンズが細身の形状の黒縁のものとなっている。フリーザ軍の襲撃が急だったこともあり道着が見当たらず、緑色のジャージを着て駆けつけ、悟空とベジータが不在のため地球側の最大の戦力として闘う。タゴマの身体を奪って復活したギニューを超サイヤ人に変身して2発の打撃で勝利するも命は奪わなかった。劇場版と異なり、ギリギリまで超サイヤ人になるのをためらっていた上に変身後も「どこまで持つか…」と超サイヤ人状態を維持するのも不安な心境が描かれた。

だが平和な日々と学者業での修行不足もあり、パワーアップして神の次元の実力を得たフリーザには為す術なく絶体絶命の危機に陥るが、ピッコロがフリーザの攻撃から悟飯を庇い死亡。全身に重傷を負いながらも悟空に地球の位置を知らせるために、再び超サイヤ人に変身し気を解放させたことで力を使い果たすが、悟空とベジータを地球に帰還させることができた。そしてクリリンから仙豆をもらい一命を取り留めた。

悟空がゴールデンフリーザを倒し、カプセルコーポレーションで行われた祝勝パーティーでは、自身の不甲斐なさからピッコロを死なせた上に、ビーデルら家族も失う所であったことを悔やみ、大切なものを守るには戦闘力も大切であることを再認識し、ピッコロに再修業を申し出た。ピッコロも「鈍った体を鍛え直してやる」とその依頼を了承した。
破壊神シャンパ編

第6宇宙との団体試合に際し、ベジータが第7宇宙の選抜メンバーとして「潜在能力が一番高い」と悟飯を推したが、悟空は今の悟飯は学者業で勉強漬けなことに加えて、道着も失くしてしまっているから難しいのではと答え、それを聞いたベジータは「惜しいな」と呟いていた。代わりにピッコロをスカウトに行った悟空らだったが、そこでは悟飯がピッコロによる再修業を行っていた。通常時の髪型は、再修業の開始に伴い「フリーザ復活編」での頭髪を横分けに寝かせた髪型から、再び以前と同様の頭髪を逆立たせたヘアースタイルに戻している。

団体試合の話を聞いた悟飯は、別宇宙の猛者と闘えるとは再修業の成果を試す良い機会と自ら参戦の意思表示をし、悟空も悟飯の身体を見て「そうか！だから…！」と再修業の成果を認めた様子でその申し出を了承した。だが悟空が試合の日程を告げると、休めない大事な学会の日程と重なっていたために出場できなくなり、当初の予定通りピッコロが選抜メンバーとなった。
“未来”トランクス編

ゴクウブラックとの闘いの合間にやってきた未来のトランクスと再会し、ビーデル、パン、サタンと共にもてなした。以前セルを倒した際の少年時代の悟飯や、師である未来の悟飯とは異なり、戦闘から遠ざかり、学者として父親として穏やかになった様子の現在の悟飯に戸惑うも、幸せそうな悟飯の姿を見てトランクスはブラック打倒への決意を新たにする。この時、悟飯自身はなぜ未来のトランクスがまた現代へやってきたのかを把握していなかった。次に悟空とベジータがブラックとザマスに敗戦し、トランクスを未来に残し帰還した際に、初めて今回の事態を知り、自分が何も知らなかったことを後悔し憤りを見せ、ピッコロに再び自身の修業指南を依頼。