1969 wurde Trintignant für seine Darstellung eines unbequemen Untersuchungsrichters in Costa-Gavras’ hochgelobten Polit-Thriller "Z" als bester Schauspieler auf dem Filmfestival von Cannes ausgezeichnet. Im Jahr zuvor hatte er bereits für den Part des eleganten und redegewandten Mannes in Alain Robbe-Grillets "Der Lügner" (1968) den Darstellerpreis der Filmfestspiele von Berlin erhalten. In den 1970er-Jahren zählte Trintignant zu den gefragtesten Charakterschauspielern Europas. Unter anderem war er die erste Wahl für Bernardo Bertoluccis Skandalfilm "Der letzte Tango in Paris" (1972). Trintignant arbeitete mit dem Regisseur an den Dialogen zusammen, er lehnte die männliche Hauptrolle eigenen Angaben zufolge jedoch ab, nachdem seine Tochter den Film für „zu unzüchtig“ gehalten hatte. Zu Trintignants bekanntesten Filmen gehörten in dieser Zeit unter anderem "Das wilde Schaf" (1973) mit Jean-Pierre Cassel, Romy Schneider und Jane Birkin. Ebenfalls versuchte sich Trintignant mit den Komödien "Une journée bien remplie" (1973) und "Der Schwimmeister" (1979) erfolglos als Filmregisseur zu etablieren, zu denen er auch die Drehbücher beisteuerte.