Sự chuyển dịch của thể loại space opera trở nên rõ ràng hơn với sự thành công về mặt thương mại của bộ phim điện ảnh Mỹ Star War - Chiến tranh giữa các vì sao (1977). Điều này góp phần làm cho tác phẩm space opera Space Battleship Yamato (1974) được tái xuất với một bộ phim chiếu rạp vào năm 1982. Thành công đến từ những bản chiếu rạp của Yamato và Gundam được xem là khởi đầu cho giai đoạn bùng nổ anime của thập niên 1980, được ví như "Kỷ nguyên vàng thứ hai của điện ảnh Nhật Bản".[4] Một tiểu văn hóa mà nhiều người sau này gọi là otaku bắt đầu nhen nhóm quanh các tạp chí hoạt hình như Animage và Newtype. Những tạp chí này được thành lập nhằm đáp ứng lượng người hâm mộ (fandom) đông đảo hình thành quanh những chương trình như Yamato và Gundam vào cuối thập 1970 và đầu thập niên 1980.

Tại Mỹ, sự nổi tiếng của Chiến tranh giữa các vì sao có nét tương đồng mặc dù nhỏ hơn nhiều so với hiệu ứng phát triển của anime. Gatchaman được tái dựng thành Battle of the Planets (1978) và G-Force (1988). Loạt phim Macross khởi động với Super Dimension Fortress Macross (1982) - phim được chuyển thể thành hồi đầu tiên của bộ phim tiếng Anh Robotech (1985); Super Dimension Fortress Macross còn cho ra đời thêm ba tựa anime riêng: The Super Dimension Fortress Macross, Super Dimension Cavalry Southern Cross và Genesis Climber Mospeada. Phần tiếp theo của Mobile Suit Gundam, Mobile Suit Zeta Gundam (1985) trở thành tác phẩm space opera real robot thành công nhất tại Nhật Bản, nơi phim nắm giữ tới 6,6% tỉ lệ lượt xem truyền hình và đạt cao nhất là 11,7%.[5]

Tiểu văn hóa otaku ngày càng rõ ràng hơn với việc Oshii Mamoru chuyển thể bộ manga nổi tiếng Urusei Yatsura (1981) của Takahashi Rumiko. Yatsura đã biến Takahashi thành nhân vật của công chúng, còn Oshii tự tách ra khỏi văn hóa hâm mộ và mang đến góc tiếp cận mang tính auteur hơn với bộ phim Urusei Yatsura 2: Beautiful Dreamer của ông. Việc tách ra khỏi tiểu văn hóa otaku cho phép Oshii thử nghiệm nhiều hơn. Otaku còn có vài tác động đến những người gia nhập ngành công nghiệp trong thời gian này. Nổi tiếng nhất trong số những người này là nhóm làm phim nghiệp dư Daicon Films, tiền thân của hãng phim Gainax sau này. Gainax bắt đầu với việc làm phim cho các hội nghị khoa học viễn tưởng của Daicon và trở nên quá nổi tiếng trong cộng đồng otaku đến nỗi họ được trao cơ hội thực hiện bộ anime có kinh phí "khủng" nhất [thời điểm đó] là Royal Space Force: The Wings of Honnêamise (1987).

Một trong những tác phẩm anime giàu ảnh hưởng nhất mọi thời đại, Nausicaä của Thung lũng Gió (1984) ra đời trong giai đoạn này. Bộ phim đem lại nhiều uy tín hơn cho anime, cho phép các dự án mang tính thử nghiệm và giàu tham vọng được đầu tư ngay sau khi phim phát hành. Nausicaä của Thung lũng Gió còn cho phép đạo diễn Miyazaki Hayao và người cộng sự lâu năm Takahata Isao lập ra xưởng phim của riêng họ, dưới sự giám sát của cựu biên tập viên tạp chí Animage Suzuki Toshio. Xưởng phim này còn được biết đến với cái tên Studio Ghibli và bộ phim đầu tiên của hãng là Laputa: Lâu đài trên mây (1986), một trong tác phẩm điện ảnh giàu tham vọng nhất của Miyazaki.

Thành công của Dragon Ball (1986) đã giới thiệu thể loại võ thuật và có tầm ảnh hưởng đáng kinh ngạc trong nền công nghiệp hoạt hình Nhật Bản. Nhiều loạt manga và anime võ thuật sau này, như YuYu Hakusho (1990), One Piece (1999), Naruto (2002) và One Punch Man (2015) đều chịu ảnh hưởng từ Dragon Ball. Thập niên 1980 còn mang đến cho anime thị trường băng đĩa tại gia dưới dạng Original video animation (OVA). Đĩa OVA đầu tiên là Dallos của Oshii Mamoru (1983-84). Những chương trình như Patlabor cũng khởi đầu ở thị trường này và đây là một cách thử nghiệm những bộ hoạt hình kén người xem tới tay người tiêu dùng. Định dạng OVA còn cho phép phát hành bộ anime khiêu dâm như Cream Lemon (1984); đĩa OVA hentai đầu tiên thực chất là bộ Lolita Anime (1984) ít tiếng tăm của xưởng phim Wonder Kids. Những bộ anime đề tài thể thao phổ biến ngày nay có màn ra mắt vào năm 1983 với bản chuyển thể manga bóng đá Tsubasa Giấc mơ sân cỏ của Takahashi Yōichi, phim trở thành bộ anime đề tài thể thao thành công toàn cầu đầu tiên. Chủ đề và cốt truyện của phim trở thành một công thức mà nhiều loạt phim thể thao sau này sử dụng, như Slam Dunk, The Prince of Tennis và Eyeshield 21.

Thập niên 1980 chứng kiến một lượng lớn các bộ phim lẻ có kinh phí cao và mang tính thử nghiệm. Năm 1985, Suzuki Toshio hỗ trợ tài chính cho tác phẩm thử nghiệm Angel's Egg (1985) của Oshii. Những bản chiếu rạp trở nên giàu tham vọng hơn, mỗi phim đều cố gắng cân bằng hoặc vượt qua các tác phẩm tiền nhiệm, nhờ hiệu ứng thành công cả về mặt chuyên môn và đại chúng của Nausicaä. Night on the Galactic Railroad (1985), Truyện kể Genji (1986) và Mộ đom đóm (1988) đều là những bộ phim điện ảnh giàu tham vọng dựa trên các sáng tác văn học quan trọng ở Nhật Bản. Những phim như Char's Counterattack (1988) và Arion (1986) đều được sản xuất với chi phí "khủng". Giai đoạn của những tác phẩm thử nghiệm và đắt đỏ về kinh phí đạt đến đỉnh điểm với hai bộ anime có chi phí sản xuất đắt nhất từng thực hiện từ trước đến nay, Royal Space Force: The Wings of Honneamise (1987) và Akira (1988). Dịch vụ giao hàng của phù thủy Kiki (1989) của Studio Ghibli là phim điện ảnh có doanh thu cao nhất năm 1989 khi đem về 40 triệu USD.

Mặc dù thất bại về mặt doanh thu nội địa, Akira lại thu hút một lượng lớn người hâm mộ (fanbase) quốc tế cho anime. Khi được chiếu ở nước ngoài, tác phẩm trở nên kinh điển và thành biểu tượng của giới truyền thông ở phương Tây. Thất bại ở nội địa và thành công ở nước ngoài của Akira, cùng với sự bùng nổ của nền kinh tế bong bóng và cái chết của Tezuka Osamu là những nét chính cuối cùng trong kỷ nguyên anime ở thập niên 1980.