Cuando llegaba 1988, Soda Stereo ya era la banda más importante del pop/rock latinoamericano y se disponían a grabar su nuevo álbum, cuya producción artística estuvo a cargo del puertorriqueño Carlos Alomar, quien había trabajado con David Bowie, Mick Jagger, Simple Minds, Iggy Pop y Paul McCartney entre otros. Doble Vida («Picnic en el 4to B», «En la Ciudad de la Furia», «Lo que Sangra (La Cúpula)», «Corazón delator»), grabado enteramente en Nueva York, se convirtió en el primer disco de una banda argentina grabado íntegramente fuera de su país. El corte de difusión del disco, «En la ciudad de la furia», fue finalista del MTV Music Awards en la categoría de Mejor video extranjero, en una época en la que MTV Latinoamérica no había nacido aún.
A estas alturas Soda había conquistado un nuevo récord histórico: eran la primera banda argentina cuyos videoclips eran emitidos por el canal de televisión MTV, siendo que el canal transmitía en inglés.
Con la cifra de un millón de discos vendidos Soda Stereo inició una gira de presentación del nuevo disco que comprendió 30 shows en casi toda Argentina ante 270 000 espectadores durante los primeros días de 1989, que fue seguida por una nueva gira latinoamericana (la tercera) que, entre otras cosas, terminó de consagrar masivamente a la banda en México. A fines de 1989 grabaron una nueva versión de «Languis» (canción incluida en Doble vida) y un tema nuevo llamado «Mundo de quimeras», los que fueron editados en el maxi-simple Languis (1989) junto a versiones remixadas de «En el borde» y «Lo que sangra (la cúpula)». Luego de editado el disco Soda realizó dos presentaciones con entradas agotadas en The Palace de Los Ángeles, convirtiéndose en la segunda banda de rock en español en presentar un espectáculo en Estados Unidos con entradas agotadas el 8 de diciembre de 1989, solo tres meses después de que el también argentino Miguel Mateos hiciera lo propio el 7 de septiembre de ese año.
En junio de 1990 Soda Stereo viajó a Estados Unidos para registrar una nueva placa en los Estudios Criteria de Miami, con la idea de dar un giro rotundo en su música. Del sonido que tenían en los '80, pasarían a un rock duro tomando como influencias a las bandas del rock argentino de los '70 que los miembros escuchaban durante su adolescencia (Pescado Rabioso, Color Humano, Vox Dei), pero además sumándole el presente: incorporaron las tendencias contemporáneas del rock anglosajón underground que preparaba la explosión global del grunge (Screaming Trees, Smithereens y Pixies). Para lograr este proyecto, contaron con el aporte conceptual de Daniel Melero y la participación de Andrea Álvarez y Tweety González (todos importantes músicos de la escena roquera argentina del momento) en calidad de invitados.
El resultado fue el álbum Canción Animal (1990), considerado generalizadamente como uno de los mejores de la historia no solo del rock argentino sino de todo el rock iberoamericano. Allí se encuentra su canción más conocida: «De música ligera», además de otros clásicos de la banda como «Canción animal», «Cae el sol», «Un millón de años luz», «(En) El séptimo día» y «Té para tres». El nuevo álbum significó para la banda el acceso al público español, que se plasmaría en mayo de 1992 con presentaciones en las ciudades de Madrid, Oviedo, Sevilla, Valencia y Barcelona.
La Gira Animal cerró con catorce funciones en el teatro Gran Rex de Buenos Aires, con capacidad para 3.300 personas, entonces un récord notable. En cada lugar se respetó la misma infraestructura de show, que para ese momento era inédita para un artista local. De los shows en el Gran Rex surgió el EP Rex Mix (1991) que incluía versiones en vivo grabadas en el último de esos recitales, en la noche del 9 de julio de 1991, y versiones remixadas junto al tema nuevo «No necesito verte (para saberlo)».
A fines de 1992 Soda Stereo lanzó su sexto álbum, Dynamo, presentado con seis recitales realizados en el Estadio Obras a fines de ese mismo año. Dynamo no vendió como se esperaba, en gran medida porque el grupo decidió cambiar de compañía discográfica inmediatamente después de grabado. Sony entonces, no tenía intenciones de apoyar un grupo que emigraba y BMG no podía promocionar un producto de otra empresa.
A finales de 1994 se editó el álbum Zona de Promesas, un compilado de remixes de clásicos temas de la banda más una homónima canción nueva.
Luego de tres años desde su anterior álbum de estudio, el trío volvió al mercado con Sueño Stereo, su séptimo y último álbum de estudio. Lanzado el 29 de junio, velozmente se transformó en disco de platino con el éxito gracias a temas como «Zoom» y «Ella usó mi cabeza como un revólver», el videoclip de este último fue elegido por la MTV como Video de la Gente (latino) en 1996, máximo reconocimiento continental del rock latinoamericano antes de que se establecieran los Premios MTV Latinoamérica en 2002. Obtuvieron en 1995 el Premio Konex de Platino por su trayectoria en esa última década como la mejor banda de rock de la Argentina.
En 2006 la revista estadounidense Al Borde publicó una lista con los 250 mejores álbumes del rock iberoamericano, premiando sus álbumes Canción animal (Nº2), Comfort y música para volar (N°15), Signos (N°40) y Sueño Stereo (N°41). En 2012 la revista Rolling Stone EEUU lanzó una lista con los 10 mejores álbumes del rock latinoamericano, premiando su álbum Sueño Stereo (N°4). En 2007 la revista Rolling Stone Argentina publicó una lista con los 100 mejores álbumes del rock argentino, premiando sus álbumes Canción Animal (N°9) y Signos (N°25). En 2007 también publicó otra lista con los 10 mejores álbumes en vivo del rock argentino, premiando su álbum Ruido Blanco (N°5).
En 1997, la banda se disolvió por problemas personales y por diferencias de criterios artísticos entre sus integrantes, realizando una gira de despedida terminada el 20 de septiembre de 1997 en el estadio de River Plate, conocido como El último concierto. A mediados de 2007, la banda anunció su regreso para realizar una única gira continental llamada Me verás volver en la que reunió a más de un millón de seguidores, rompiendo varios récords de asistencia y número de conciertos. En 2020 Zeta Bosio y Charly Alberti volvieron a reunir a la banda para una gira continental llamada Gracias Totales - Soda Stereo, contando con la participación de numerosos artistas como un tributo hacia Gustavo Cerati (fallecido en 2014).