Patterson haría luego hilvanar una racha de 5 victorias (con oponentes notables Eddie Machen y George Chuvalo) antes de otra pelea de título mundial con el hombre que había tomado el título de Liston. Muhamed Ali (que era 21-0) venció al ex campeón en dos ocasiones, a pesar de ser convincente sobre puntos Ali logró cerrar el show con un nocaut en el 12 ° round, otra derrota en una pelea por el título de Patterson.
He volvería de esta pérdida con 3 nocáuts (incluyendo una victoria redonda cuarto sobre Henry Cooper) antes de enfrentar a Jerry Quarry en una pelea que podría terminar en un empate mayoritario. Una revancha con la mina se libró 4 meses más tarde con la mina de tomar una decisión cerrada (victoria por decisión mayoritaria) en parte del torneo de 8 hombres por el título AMB vacante (despojado de Ali cuando no pudo dar vuelta para arriba para el proyecto de la guerra de Vietnam).
Aunque Patterson se enfrentaría a Jimmy Ellis (el ganador) en su siguiente pelea por otra oportunidad de ganar el título. Ellis sería venció Patterson sobre la distancia de 15 vueltas en lo que sería uno de los últimos grandes peleas de su career.After la pérdida Patterson fue en una racha ganadora de 9 peleas, aunque la mayoría estaban en contra de oponentes relativamente de menor calidad con sólo un solo oponente notable (Oscar Bonavena, que él mismo fue pasado su mejor momento, perdió por puntos).
En la lucha final de la carrera de Patterson tenía una revancha con Muhammed Ali que lo iba a dejar de nuevo, esta vez debido a los cortes alrededor de los ojos en séptimo registro final round.A de 55 (de 40KO) -8-1 fue sólo una de las cosas Floyd dejó el boxeo con más de su carrera de 20 años. Afirmó los registros de ser el campeón mundial de peso pesado más joven (hasta que Mike Tyson tomó ese registro en la década de 1980), fue el primer hombre para recuperar el título, él sigue siendo el hombre más joven para rec