Nel 2013 firma "Gravity", con George Clooney e Sandra Bullock, un film nuovamente di fantascienza ambientato nello spazio, che racconta la lotta per la sopravvivenza di due astronauti alla deriva nell'orbita terrestre, ottimo incasso al botteghino con più di 700 milioni di dollari in tutto il mondo a fronte di un budget di 100 e vincitore nel 2014 di sette premi Oscar, compresi quelli al miglior regista e al miglior montaggio assegnati allo stesso Cuarón. Nel 2014 Cuarón crea la serie televisiva fantascientifica "Believe", di cui è regista dell'episodio pilota e produttore dell'intera serie, per la Warner Bros. Television e la Bad Robot Productions di J. J. Abrams e trasmessa sulla rete televisiva statunitense NBC. La prima stagione è composta da 13 episodi. Non riscuotendo il successo sperato, la seconda stagione della serie messa in cantiere viene cancellata. Nel 2015 presiede la giuria della 72ª Mostra internazionale d'arte cinematografica di Venezia. Ha interpretato sé stesso in un progetto studentesco del DAMS di Gorizia intitolato "The Bet", successivamente distribuito come mini serie web a partire dal dicembre del 2016.