日本での産卵時期は9月から10月頃で、産卵床は湧水性の河床ではなく水通しの良い砂礫質の河床に形成され粘着性の無い卵を生む。体内卵数は、サクラマスで約4000個、ヤマメで約200個。降海型個体は産卵活動を行うと死亡するが、河川残留型個体は死亡せず多回産卵魚となり翌年2回目の産卵を行い寿命が尽きる。
1995年9月20日に中日への監督復帰が発表され、同年オフに再任。直後に愛甲猛を無償トレードで、前田幸長・村田勝喜を交換トレードで獲得。韓国から宣銅烈を獲得した。第二次政権1年目は前年の5位から2位になった。同年はナゴヤ球場の最後の試合で巨人に優勝を決められ、監督としては初めて相手球団の胴上げを見ることになった。1996年、9月20日の対巨人戦（東京ドーム）の試合終了後引き揚げてくる審判団を待ち受け、上本孝一審判員に暴言を吐き、もみ合いになった際に田中俊幸審判員を蹴るという暴行を働いた。翌日セ・リーグから厳重戒告と制裁金100万の処分が科された。同年オフレオ・ゴメスを獲得した。1997年1月30日に妻と死別。春にナゴヤドームが完成。球場が広くなったことでチームの体質改善が求められたが間に合わず、星野自身も「最下位覚悟で優勝を狙う」と先行きを危ぶむ発言。予想通り開幕から低迷し、高木時代の1992年以来5年ぶりとなる最下位に転落。チーム打率リーグ最下位、チーム防御率5位と投打共に振るわなかった。同年オフ、関川浩一・久慈照嘉を大豊泰昭・矢野輝弘との交換トレードで獲得。またアロンゾ・パウエルは退団した。投手コーチの小松辰雄は退団し後任に宮田征典を招聘、打撃コーチに水谷実雄、外野守備走塁コーチに二宮至、二軍監督には仁村徹、二軍投手コーチに梶本隆夫が就任した。外国人選手では李鍾範、サムソン・リーを獲得し、南渕時高も獲得、大学の後輩川上憲伸をドラフト1位で指名した。投手陣は肩の故障から伸び悩んでいた野口茂樹がエース級へ育ち、14勝し最優秀防御率、川上も14勝で新人王、中継ぎ陣では落合英二が最優秀中継ぎ投手のタイトルを獲得し、新人の正津英志も活躍した。チーム防御率は12球団トップ。盗塁はリーグトップだったもの打率はリーグ５位に終わった。1998年は2位となった。明治大学の後輩であり、前年のパ・リーグ最多勝投手であった武田一浩をFAで獲得した。宮田は一年で辞任し、後任に山田久志が就任し、内野守備走塁コーチには高代延博 を招聘した。ドラフトでは福留孝介、岩瀬仁紀が入団。1999年は、1954年の西鉄ライオンズ以来45年ぶりとなる開幕11連勝を飾った勢いでそのまま首位を突っ走り、自身2度目のリーグ優勝を果たした。昨年に引き続きチーム防御率は12球団一位。福岡ダイエーホークスとの日本シリーズは前評判では中日圧倒的優位だったが、1勝4敗で敗れた。2000年、宣は引退し、サムソンは退団した。メルビン・バンチは最多勝、エディ・ギャラードは最優秀救援投手、岩瀬は2年連続で最優秀中継ぎ投手と投手陣のタイトルホルダーを多く輩出したものチーム防御率4.19でリーグ5位に低迷した。5月6日、ナゴヤドームでの対横浜ベイスターズ戦で、立浪和義が自身への投球をストライクと判定されたことへの不満から球審を務めていた橘高淳を両手で突いて退場処分となり、立浪の退場が宣告された直後に星野は橘高に体でぶつかっていったため暴行を働いたとして退場処分を受けた。この件では二人のほか、別の審判員に蹴りを入れた大西崇之も退場処分となり、後日星野・立浪・大西に対し第三者から異例の刑事告発がなされた（起訴猶予処分）。　詳細は橘高の項を参照出場停止5日間となり監督代行はヘッドコーチの島野育夫が務めた。同年は2位、優勝した巨人に9勝18敗と大きく負け越した。2001年は巨人キラーとして名を馳せた川崎憲次郎を獲得して臨んだが、その川崎がオープン戦で早々離脱するなどチームは総崩れ、4年ぶりにBクラスに転落。広島以外の4球団に負け越した。井端弘和は規定打席到達。5位に終わった責任をとる形で同年9月25日辞任を表明し、記者会見で「成績不振が理由のすべてではない。初監督の時は5年、今回は6年目。同じ人間が長い間権力の座に座ることは、組織上好ましくない」などと述べた。中日のオーナーを長く務めた加藤巳一郎からの全面的に信頼を受けていた。著書の中で「私が怒る時は、常に本気で怒る。叱るときは全身で叱る。自らの本心を隠したり抑えたりできないのは、私の長所であり、また、短所でもあるが、少なくともスポーツマンの世界で発揚する理想だと考えている。時には怒鳴り上げ、壁を蹴り、灰皿を投げ付けて怒る。私くらい怒っていることが周囲に丸分かりの監督もいないだろう」と記している。監督時代、第一製薬（のちの第一三共）の胃腸薬・センロックのCMに出演。「いつでも夢を」の替え歌をバックにゴルフをラウンドする映像が流れた。また、監督就任前に、ハウス食品の叉焼麺・坦々麺・カレーライス（田淵幸一・山本浩二と共演。ちなみに後年、同じ面子でハウス食品のカレーライスに出演）、郵政省（当時）のかもめーる、フィリップス、ナショナル・シャーボなどのCMに登場。