Найбільшу популярність Гжімеку принесли його зусилля із збереження Серенгеті. Протягом кількох років він разом із сином Міхаелем досліджував місцеву фауну, здебільшого шляхом підрахунку міграцій диких тварин із літака. Під час одного з таких польотів його син зазнав аварії — літак зіткнувся з грифом. Про цю роботу Гжімек зняв документальний фільм і написав книгу «Серенгеті не має померти!», які здобули великий успіх і стали однією з причин створення національного парку та заповідника Серенгеті. Його документальні стрічки отримали нагороду «Золотий ведмідь» у Берліні та Оскар. У 1973 році Гжімек розлучився з першою дружиною, а у 1978-му одружився з Ерікою, вдовою Міхаеля. Він був головним редактором і автором багатьох статей у монументальній енциклопедії фауни «de:Grzimeks Tierleben», яка побачила світ у 1967—1975 роках і стала класикою жанру. Разом із Конрадом Лоренцом він редагував найвідоміший німецькомовний популярний журнал про тварин «Das Tier», а також створював популярні телевізійні програми. Гжімек помер у 1987 році у Франкфурті, заснувши під час циркового виступу. Прах його був згодом перевезений до Танзанії та похований поруч із могилою сина, над кратером Нгоронгоро, дослідження якого вони присвятили багато років.