In 2005 keerde hij terug met het album "A Time to Love", waarop hij onder meer met Prince en Paul McCartney speelt. Op 2 juli 2005 trad hij op Live 8 op met de liedjes "Higher Ground" en "Master Blaster (Jammin')". In 2007 toerde hij voor het eerst weer rond, en wel met de tournee "A Wonder Summer's Night". Na Jacksons overlijden bracht Wonder bij diens rouwdienst op 7 juli 2009 de liedjes "Never Dreamed You'd Leave in Summer" en "They Won't Go When I Go" ten gehore. Op 29 oktober 2009 trad hij met onder anderen Sting (als bassist), Jeff Beck en John Legend op ter gelegenheid van het vijfentwintigjarig bestaan van de Rock and Roll Hall of Fame. In oktober 2011 werd bekend dat muziek van Wonder te spelen zal zijn in het derde deel van het videospel "Rock Band". Wonder nam voor het in november 2013 uitgegeven album "Loved Me Back to Life" van Céline Dion met haar opnieuw het liedje "Overjoyed" op. In januari 2014 trad Wonder met Daft Punk, Pharrell Williams en Nile Rodgers op tijdens de uitreiking van de 56e Grammy Awards.