Mit der sich vertiefenden Teilung Deutschlands nach dem Mauerbau 1961 wuchs auch der Wille, die Bautätigkeit im Bonner Regierungsviertel neu zu beleben. 1962 berief Bundestagspräsident Eugen Gerstenmaier deshalb eine Planungskommission ein, die gemeinsam mit der Bundesbaudirektion Vorschläge zur Neuordnung des Regierungsviertels erarbeitete. Während dieser Arbeit reifte die Idee, ein Hochhaus zu bauen, in dem alle benötigten Abgeordnetenbüros und Sitzungssäle untergebracht werden könnten. Nach zähem politischem Ringen wurde das 29-stöckige Gebäude 1969 bezogen. Das nach dem politischen Mentor der Umgestaltung des Regierungsviertels, Eugen Gerstenmaier, liebevoll "Langer Eugen" genannte Hochhaus, blieb bis zum Umzug von Regierung und Parlament im Jahre 1999 ein Mittelpunkt des parlamentarischen Lebens in Bonn.
Der "Lange Eugen" war für viele das Symbol für das Ende des Bonner Provisoriums. Der Wechsel vom Provisorium hin zu einem auf Dauer angelegten Regierungs- und Parlamentsviertel setzte sich in den 70er Jahren fort. In Verbindung mit einer großen Parlamentsreform wurden auch bauliche Veränderungen ins Auge gefasst, die 1970 in den Bonn-Vertrag über den Ausbau Bonns als Sitz der Bundesorgane zwischen der Bundesregierung, dem Land Nordrhein-Westfalen und der Stadt Bonn mündeten. Städtebauliche Ideenwettbewerbe, Bauwettbewerbe und parlamentarische Kommissionen generierten bis Ende der siebziger Jahre zahlreiche städteplanerische Entwürfe unter anderem für Neubauten beiderseits des Rheins. Im Ergebnis blieb aber alles beim Alten, nachdem der Deutsche Bundestag am 5. Juni 1981 angesichts der angespannten Haushaltslage in einem fraktionsübergreifenden Antrag dem Abbruch aller Planungen zugestimmt hatte.
Unter Beachtung der Haushaltslage verfolgte die von Helmut Kohl geführte Bundesregierung seit 1982 dennoch die Absicht, in Bonn einen Beitrag zur politisch-kulturellen Selbstdarstellung der Bundesrepublik zu leisten und das Regierungsviertel zu einem attraktiven Besucherziel auszubauen. Zudem war der Mangel an Bürofläche immer noch nicht behoben worden. Die Bundesbauverwaltung legte ein neues städtebauliches Konzept vor, das in erster Linie preiswertere und weniger bombastische Neubauten für Büro- und Sitzungsräume des Deutschen Bundestages vorsah. Im April 1984 entschied sich die Baukommission des Deutschen Bundestages für den Entwurf des Architekten Joachim Schürmann, der einen viergeschossigen Neubau vorgeschlagen hatte, der sich vergleichsweise unauffällig in die bestehende Bebauung einpassen sollte. Die Architektur des alten Bundeshauses wurde von Schürmann aufgenommen und fortgesetzt. Ungeklärt blieb zunächst die Zukunft des Plenarsaals: Angesichts des schlechten Bauzustands des alten Plenarsaals und der Entscheidung des Ältestenrats, diesen zu sanieren, musste für eine Übergangszeit ein Ausweichplenarsaal gefunden werden. Die Wahl fiel auf das Pumpenhaus eines Wasserwerks, das im Regierungsviertel stand. Bis 1987 sollte der sanierte Plenarsaal wieder zur Verfügung stehen, so die Planungen. Der marode Zustand des alten Plenarsaals und die zu erwartenden hohen Sanierungskosten führten allerdings zu einem Umdenken: Abriss und Neubau. Eine nicht unumstrittene Entscheidung. Gegner des Abrisses machten vor allem Denkmalschutzpläne für den alten Plenarsaal und die Kostensteigerungen bei den Planungen für einen Neubau geltend. Auch wurde die Idee einer neuen, kreisrunden Sitzordnung kontrovers diskutiert. Am 5. Juni 1987 entschied sich der Deutsche Bundestag nach lebhafter Debatte mehrheitlich für den Abriss des alten Plenarsaals und einen Neubau mit kreisrunder Sitzordnung.
Am 9. September 1986 tagte der Deutsche Bundestag zum ersten Mal im ausgebauten Ersatzplenarsaal, dem "Wasserwerk". Mit nur 500 m² war der Plenarsaal weniger als halb so groß wie der alte Plenarsaal. Nur für 404 der 519 Abgeordneten gab es feste Plätze. Im Bedarfsfall wurden zusätzlich 36 Wandklappsitze benutzt sowie weitere Stühle aufgestellt. Um nach der deutschen Vereinigung 1990 Plätze für die zusätzlichen 144 Abgeordneten aus den Neuen Ländern zu schaffen, wurden die Armlehnen der Stühle entfernt und die Stuhlreihen noch enger aufgestellt.
1988 hatten die Bauarbeiten für den neuen Plenarsaal nach dem Entwurf des Architekten Behnisch begonnen. Im Herbst 1992, über ein Jahr nach der Entscheidung für den Umzug von Regierung und Parlament nach Berlin, war der sog. "Behnisch-Bau" fertig gestellt. Der Neubau erntete Lob von allen Seiten: Er sei heiter, hell, transparent, zeitgenössisch, repräsentativ und ohne Extravaganzen. Nur einen Nachteil machte die Frankfurter Allgemeine Zeitung aus: der Neubau stehe in der falschen Stadt. Neu und nicht unumstritten war die Sitzordnung: Regierung und Bundesrats-Vertreter saßen den Abgeordneten nicht mehr erhöht gegenüber, sondern reihten sich in ihren Kreis ein. So sollte die Legitimation der Regierung durch das Parlament symbolisiert werden.
Als die Mauer in Berlin fiel, hatte der Bund die Mittel für den Schürmann-Bau, die Kunst- und Ausstellungshalle und das Haus der Geschichte bereits freigegeben. Das Gästehaus der Bundesregierung auf dem Petersberg war fast fertig, das Bundesverkehrsministerium gerade eingeweiht. Am 20. Juni 1991, über ein Jahr bevor das Parlament seinen neuen Plenarsaal im "Behnisch-Bau" beziehen sollte, entschied sich der Deutsche Bundestag für den Umzug von Regierung und Parlament nach Berlin. Quer durch alle Fraktionen wurde debattiert, ob die Hauptstadt des wiedervereinigten Deutschlands auch Sitz von Parlament und Regierung werden sollte. Um 21.49 Uhr gab Bundestagspräsidentin Rita Süssmuth bekannt, dass 337 Stimmen (Endergebnis 338) für den Umzug von Parlament und Regierung nach Berlin abgegeben worden waren. 320 Mitglieder des Bundestages hatten sich erfolglos dafür eingesetzt, zwar den Bundesrat und den Sitz des Bundespräsidenten nach Berlin zu verlegen, das Parlament und die Regierung aber in Bonn zu belassen.
Am 1. Juli 1999 fand die letzte Sitzung des Deutschen Bundestages in Bonn statt. Den neuen Plenarsaal übernahm das Internationale Kongresszentrum Bundeshaus Bonn, das heutige World Conference Center Bonn, in dem nationale und internationale Konferenzen stattfinden.