2012年4月、メンバー間での話し合いにより、向谷がカシオペアから脱退することが公式サイトで発表された（カシオペアはCASIOPEA 3rdとして6年ぶりに活動再開も表明。向谷の後任には大高清美が起用された）。これにより、向谷の音楽マネージメントも音楽館に移管されることになった。2016年、東京で行われた楽器フェアにおいて、自身の還暦を記念したライブ、Minoru Mukaiya presents「EAST meets WEST」を開催。1982年に発表されたカシオペアのセッション・アルバム『FOUR BY FOUR』で共演以来のリー・リトナー（ギター）とドン・グルーシン（キーボード）とネイザン・イースト（ベース）、旧知の神保彰（ドラムス）、村田陽一（トロンボーン）、エリック・ミヤシロ（トランペット）ら日米で活動する凄腕ミュージシャンを一堂に迎えて話題となった。2018年、先述したライブがきっかけとなり、その時に共演したドン・グルーシンら日米双方のミュージシャンと再演した、25年ぶりとなる3枚目のソロアルバム『THE GAMES-East Meets West 2018-』を制作して発表。レコーディング・メンバーでの国内ライブツアーも開催予定されている。向谷が音楽館で手掛けている鉄道乗務員訓練用の業務シミュレーターは多くの鉄道会社で採用されるようになった。海外でも注目を浴びていて、日本が官民を挙げて海外に売り込みをしている新幹線では一役買っている。2015年、JR東日本がアメリカ・カリフォルニア州知事にプレゼンテーションをする際、安倍晋三に帯同して、シミュレーターのデモンストレーションを取り仕切った。2018年、音楽館はドイツで開催されている世界最大の鉄道技術博覧会「イノトランス」に初出展。その模様はTBS系の人気ドキュメンタリーテレビ番組『情熱大陸』（制作・毎日放送）に密着取材を受けて放送されることになった。
2006年8月1日、カシオペアはリーダー・野呂の意向により、レコーディングおよびライブなどの活動をすべて休止した。カシオペア休止以降、向谷の音楽活動は逆に精力的になり、鉄道事業の音楽制作において起用したミュージシャンらで、向谷実とメロディーズ（宮崎隆睦、矢堀孝一、鹿島達彦、平川象士、壷井彰久）を結成し、鉄道イベント等でのデモンストレーション・ライブの他、有料での単独ライブも開催した。また、カシオペアのデビュー直後から親交がある三枝成彰の実験的なコンサートにも参加していくようになる。2010年、twitterでの交流をきっかけに歌手・中西圭三と向谷実×中西圭三プロジェクトが立ち上げられた。twitterで一般から歌詞を公募、レコーディング作業はすべてUstreamで実況中継して制作過程を可視化、さらに当初はCDは制作せずにダウンロード販売でするなどインターネットがフル活用された実験的な音楽制作を行って話題となった。2000年代後半、『Train Simulator』シリーズはタイトーとの合作による『Railfan』に収束して制作が休止するものの、向谷と音楽館はその応用として富士通と提携して鉄道会社が実際に乗務員の訓練に使用する業務用シミュレーターの開発を手がけるようになり、2007年には鉄道博物館の展示品で来場者が動かす「国鉄D51形蒸気機関車運転シミュレーター」の開発にも携わった。これが近年の主な事業となっていく。ニコニコ超会議における団体臨時列車ニコニコ超会議号や、東急百貨店東横店で毎年開催の「鉄道フェスティバル in SHIBUYA」などの鉄道関連イベントをプロデュース。2001年 から2010年まで名古屋芸術大学音楽学部音楽文化応用学科の新設と共に専任教授を務めた。
幼少の頃から鉄道が趣味で、切符収集から始まり、学生時代は当時ブームだった8ミリ映画カメラでSL（蒸気機関車）を撮りに遠方まで出掛けていた。カシオペア在籍時代もライブツアーで全国各地を廻る際、機会があればその地元の路線に乗りに出掛けたり、他のメンバーやスタッフが旅客機や新幹線で時間的に効率な移動をするなか、好んで移動時間が掛かる夜行列車など利用して鉄道趣味を堪能していた。また、1985年に発表した初のソロアルバム『ミノル・ランド』にSLの音が取り入れられた曲「TAKE THE SL TRAIN」を作って収録するなど、その趣味の熱心さは以前からカシオペア・ファンには知られる事柄であった。1995年に世界初の実写版鉄道シミュレーションゲーム『Train Simulator』第1弾「中央線201系（中野-豊田）」（Macintosh用）を自身の会社、音楽館で制作して発売する。音楽活動で培ったコンピューター技術を用いて、列車の乗務員室から業務用ビデオカメラで撮影した実写のノンストップ動画を処理して完成したのが本作である。ソロ活動の一環ではあったが、多分な趣味的要素で個人的にプロジェクトを立ち上げたものであった。しかし、ドライブシミュレーションゲーム（自動車）・フライトシミュレーションゲーム（飛行機）しかなかった実機シミュレーションゲームに「鉄道シミュレーションゲーム」という新たなジャンルを生み出してヒットさせた。これ以後、1990年代後半から2000年代前半に掛けて、向谷にとって『Train Simulator』シリーズの制作はソロ活動の柱となった。『Train Simulator』の音楽制作は自らで手掛けていたが、それ以外のソロにおける音楽活動は激減していった。時を同じくして、カシオペア自体の活動も年々減少していく。そのため、『Train Simulator』制作者として音楽とは異分野でメディア出演が増えていくも音楽シーンにおいては霞がちになっていった。
第180回国会会期末前日の2012年9月7日、「脱原発基本法案」が衆議院に提出され、継続審議となった。2017年6月20日、民進党が「原発ゼロ基本法案（仮称）」の作成に向けて、同年秋に法案骨子をまとめる方針を決めた。2018年1月10日、「原発ゼロ・自然エネルギー推進連盟」（会長は城南信用金庫元理事長吉原毅）が記者会見を行ない、「原発ゼロ・自然エネルギー基本法案」を発表。連盟顧問の元内閣総理大臣小泉純一郎は、立憲民主党などと連携する考えを表明した。立憲民主党が2018年1月に法案骨子をまとめた。この段階では非常時には原発再稼働が認められるものだったが、「非常時こそ原発の危険性が高まるので現実的ではない」との批判が多く寄せられたため、その後この例外規定は削除された。そのため例外規定に難色を示していた日本共産党も共同提出する見込みとなった。2018年3月9日に衆議院に提出され、6月8日に衆議院経済産業委員会に付託された。6月20日までの会期だった国会は参議院定数を六増する公職選挙法改正案を通すために1ヶ月延長されたが、原発ゼロ基本法案は自民党が経済産業委員会の開催に応じなかったため審議のないままに国会閉会となった。野党委員は自民党が「原発ゼロを否定する党というイメージが強まるのを警戒し、審議しない状態を続けた」と推測している。ただし委員会は全会一致で継続審査とした。2019年3月11日に立憲民主党の枝野幸男代表は被災地視察の際に「リスクを考えれば、原発に合理性がないことは、はっきりしている」と宮城県名取市で報道陣に語った。2019年の通常国会でも野党が原発ゼロ基本法案の審議を要求したが、与党が審議に応じなかったため、審議のないまま6月26日の最終日を迎えた。