新GMの熱心なアプローチが実り、2006年秋にリッカルド・ムーティの31年振りとなる復帰公演が予定されたが、ムーティの急病で指揮者・曲目とも変更となった。その代替として2007-2008年シーズンのオープニング・ガラおよびそれに続く定期公演、さらにヨーロッパツアー等の重要公演がムーティに託された。その後も30年以上の空白があったとは思えないほどの客演回数が予定され、シカゴ・トリビューン紙が支持を打ち出すなど、後継候補として最有力視されていた。そして、2008年になり、2010年のシーズンより、ムーティが第10代音楽監督（首席指揮者を含めると第11代）に就任することが発表された。当初ムーティは年齢を理由として契約の更新に否定的だったが、2014年には契約更新を発表した。ムーティは就任直前まではレパートリーを厳選していた傾向にあったが、就任に当たり「アメリカの楽団が指揮者に求めているものは理解している」と述べ、現代音楽初演も多く手掛けるなどレパートリーを拡充している。また刑務所慰問や学校訪問などコミュニティ活動を積極的に実施し、メディアへの露出も活発に行っている。2009年に自主レーベルでリリースしたヴェルディのレクイエムは、同楽団にとって久し振りとなるグラミー賞（クラシック部門最優秀賞）を受賞した。
1969年、第8代音楽監督としてゲオルク・ショルティが就任。ショルティは50年代に客演した際、キャシディに酷評されたことがあり、彼女がまだ評論をしていたらシカゴに来ることはなかっただろうと述べている。楽団理事長・ＧＭ・組合代表も交代して、楽団の雰囲気も大きく変化した。ショルティは当初、カルロ・マリア・ジュリーニとの共同音楽監督を提案したが、ジュリーニが首席客演指揮者としてショルティを支援する体制となった。またベートーヴェン、ブラームス、マーラー、ブルックナーの交響曲全集をはじめとして多くのジャンルにおいて膨大な録音をデッカに行った。　1970年には今日でも語り草になっているカーネギー・ホールでのマーラー交響曲第5番の大成功があり、引き続き1971年に行われた念願のヨーロッパ演奏旅行は、ジュリーニも帯同し、ウィーンでのマーラー交響曲第8番の録音も含めた約1.5ヶ月にもわたるイベントであったが、各地で大きな好評を博した（ベルリンのマスコミだけは最後まで認めようとしなかった）。帰国した彼らを市民らが大パレードで歓迎したことは有名である。この出来事以来、シカゴ交響楽団の存在が世界に知られるようになり、Solti/Chicagoという呼ばれ方が定着して楽団員の士気も高まった。　特に70年代後半以降、首席奏者に交代がほとんどないなど安定した実力を発揮し続け、ヨーロッパへもたびたび渡るなど活躍を続けた。そのため、ショルティ時代にはシカゴ交響楽団はライナー時代に次ぐ第2期黄金時代を迎え、世界最高のオーケストラの1つと言われるようになった。グラミー賞の受賞数はおびただしく、受賞したアルバムの抜粋だけで専用アルバムを作ってしまうほどであった。　ショルティとシカゴ交響楽団の来日公演は1977年が初であり、以来86年、90年に行っている（オーケストラ自体はその後95年、03年、09年に来日）。
1963年、第7代音楽監督としてジャン・マルティノンが就任する。フランス人であったマルティノンは自作を含むフランス音楽に力を入れ、また現代音楽にも明るく、多様な録音をRCAに残した。定期演奏会では現代作品を必ずプログラムに取り入れるなど新しい流れを作っていった。また、楽団の主要レパートリーであったブルックナーやマーラーを指揮しないと公言したなどといわれるが、CSO archivesにマーラー交響曲第3番や第10番の演奏を残している。また当時独裁的な運営形態が強かった楽団理事会に対して、楽団員も組合を組織して対抗する機運が全米的に湧き上がり、その抗争に巻き込まれることとなってしまった。一部の理事の息のかかったマスコミからネガティブな記事を書かれる・楽団員どうしが対立してしまうというような事情が生じ、音楽面・運営面でのマルティノンへの評価は賛否が分かれ、1968年に辞任する。なお、マルティノン時代の1964年から小澤征爾がラヴィニア音楽祭の音楽監督に就任し、多くの録音を残した。マルティノン辞任からショルティ就任までの1968-69年のシーズンは、副指揮者のアーウィン・ホフマンが音楽監督代行としてつないだ。
「赤軍の至宝」｢赤いナポレオン｣と謳われる内乱時代の英雄で、その後も赤軍の機械化・近代化とその運用のための縦深作戦理論の確立に指導的役割を果たしていたミハイル・トゥハチェフスキー元帥の処刑は世界に衝撃を与えた。トゥハチェフスキーとスターリンのそもそもの確執は、対ポーランド戦争に遡るといわれる。この戦争でトゥハチェフスキー軍はワルシャワを包囲したが、スターリンが政治委員をつとめるエゴロフ軍はワルシャワ包囲の増援を送らなかったため、陥落させられなかった。当時のスターリンは、トゥハチェフスキーの華々しい連勝に嫉妬し、自分も戦勝将軍としてどこかの都市に華々しく入城したいと考えていたとの説がある。だが、レーニンはこれに激怒し、ただちにスターリンの革命軍事会議議員の地位を剥奪した。これによって大恥をかかされたスターリンは、トゥハチェフスキーを逆恨みするようになったという。これが真実であれば、トゥハチェフスキーの存在感はスターリンの自尊心を傷つけるものであったろうことは想像に難くない。ナチス・ドイツ情報部SD司令官ラインハルト・ハイドリヒも、独ソ戦があった場合に最大の強敵になるであろう名将トゥハチェフスキーを抹殺する絶好の好機を逃さなかった。「ドイツ軍とトゥハチェフスキーが接触した」という偽造文書を作成し、チェコスロヴァキアの親ソ政治家ベネシュ大統領を通じてモスクワのスターリンへ届くよう工作したとされる。一方で、スターリン側がドイツがそういう行動に出るよう仕向けたともいわれ、真相は定かではない。いずれにせよ、「ナチスのスパイ」として逮捕されたトゥハチェフスキーは、NKVDの取調官から調書に血の跡が残るほど激しい拷問を受けて、スパイである事を自白せざるをえなかった。裁判ではゲシュタポの偽造した文書が証拠として利用され、有罪の判決を受けたトゥハチェフスキーは1937年6月12日に銃殺された。トゥハチェフスキーの妻ニーナも「共犯」として逮捕され強制収容所へ送られた後に1941年10月になって銃殺された。トゥハチェフスキーの12歳の末娘は自殺している。