Auch wenn die Rennsporttriumphe den Bekanntheitsgrad und die Verkaufszahlen der Flitzer aus Molsheim steigerten, war Bugattis Firma alles andere als profitabel. Stets neue Entwicklungen verschlangen die Einnahmen, die der Verkauf der 350 bis 1914 gefertigten Fahrzeuge einbrachte. Die Unternehmenskrise verschärfte sich durch den Ersten Weltkrieg, der der Pkw-Produktion in Molsheim ein vorläufiges Ende setzte. Bugatti hielt sich mit der Konstruktion von Flugzeugmotoren über Wasser, deren Lizenzen er gewinnbringend verkaufte. Dadurch stand 1919 das Startkapital bereit, um die alte Fertigungsstätte wieder in Betrieb zu nehmen.
Den perfekten Rahmen für den Neustart des Geschäfts setzten die anbrechenden 1920er-Jahre. Modernität ersetzte Traditionen, die Technik inspirierte die Kunst. Bugattis Automobile schienen wie gemacht für diese goldene Epoche. Die kompromisslose ästhetische Gestaltung der Fahrzeuge traf den damaligen Zeitgeist, und die Rennsportsiege belegten die Kreativität ihres Konstrukteurs. Das daraus resultierende Renommee, die hohe Verarbeitungsqualität und die Exklusivität der geringen Stückzahlen machten die Bugattis zu Statussymbolen mit enormer Strahlkraft. Hinzu kam, dass der Unternehmer Ettore Bugatti seine Modelle den Individualitätswünschen des zahlungskräftigen und oft prominenten Klientels anzupassen vermochte und dabei eine Art Baukastenprinzip anwandte, wonach verschiedene Fahrgestelle mit zwei Motorvarianten und unterschiedlichen Auf bauten kombiniert werden konnten.
Neben den Renn- und Sportwagen der T-35- und T-37-Serie, den Tourenwagen T 38, T 40 und T 44 entstanden ab 1926 erstmals reine Luxuskarossen. Die sechs gefertigten Exemplare des Typ 41 Royale waren nicht nur aufgrund ihres 13-Liter-Motors und der Spitzengeschwindigkeit von 165 Stundenkilometern einmalig. Der Preis von 160 000 Mark machte die Royale zum damals teuersten Auto der Welt – und gleichzeitig zu einem großartigen Verlustgeschäft. Der herrschaftliche Lebensstil der Unternehmerfamilie und die Auswirkungen der Weltwirtschaftskrise verschärften die finanzielle Schief lage Anfang der 1930er-Jahre zusätzlich. Noch einmal half Bugattis Erfindergeist über diese Krise hinweg. Die Produktion von Triebwagen für die französische Eisenbahn verbesserte die Liquidität der Firma und sicherte vorerst das Überleben. Gleichwohl zog sich Ettore Bugatti ab 1932 schrittweise aus der Geschäftsführung zurück. Sein Sohn Jean übernahm das Ruder und leitete eine deutliche Richtungsänderung ein. Anstelle der verwirrenden Vielfalt von Typen entstand mit dem T 57 eine universell einsetzbare Plattform, die als Limousine, Coupé, Touren- oder Rennwagen ausgeliefert werden konnte. Ein Derivat dieser Serie, der T 57 Atlantic, gilt bis heute als eines der formschönsten Fahrzeuge der Automobilgeschichte, wurde aber insgesamt nur drei Mal verkauft.
Tatsächlich gelang die wirtschaftliche Kehrtwende nicht. Ende der 1930er-Jahre stagnierten die Absatzzahlen, und die Konkurrenz überf lügelte die Fahrzeuge aus Molsheim nicht nur in technischer Hinsicht. Der tödliche Unfall des Hoffnungsträgers Jean Bugatti im Jahr 1939 leitete den Niedergang der automobilen Legende ein. Die im Zweiten Weltkrieg erfolgte Umwidmung der Automanufaktur in einen Rüstungsbetrieb schien das Ende der Fahrzeugfertigung bei Bugatti zu besiegeln. Auch wenn die Fabrik nach Kriegsende wieder in Familienhände zurückgegeben wurde, fehlte spätestens mit dem Tod Ettore Bugattis im Jahr 1947 der kreative Impulsgeber. Alle Versuche, das Überleben der Marke zu sichern, erwiesen sich in der Folgezeit als erfolglos. 1963 verkaufte die Familie Bugatti ihr Unternehmen mitsamt der Fertigungsstätte in Molsheim an die spanische Firma Hispano-Suiza.
Obgleich die pfeilschnellen Rennwagen und Luxuskarossen mit den hufeisenförmigen Kühlern nach und nach in Museen oder in Sammlerbesitz wanderten und nur noch als Exponate zu bewundern waren, blieb die Philosophie der Marke Bugatti einer technisch perfekten automobilen Ästhetik ein wirksames Faszinosum. Dieser Idee nahm sich der italienische Geschäftsmann Romano Artioli an, der 1986 die mittlerweile im Besitz des französischen Rüstungskonzerns SNECMA befindlichen Markenrechte erwarb. Unter seiner Ägide entstand im norditalienischen Campogalliano ein neues Werk, das 1991 mit dem EB 110 wieder einen Supersportwagen unter dem Namen Bugatti präsentierte. Trotz 120 verkaufter Exemplare bremste auch hier die wirtschaftliche Realität die hochf liegenden Ambitionen aus. 1995 endete die erste kurze Wiederbelebung des Bugatti Mythos mit der Schließung der Fabrik. Allerdings blieb Artioli über seine Luxemburger Firma Bugatti International S.A. Holding weiterhin Inhaber der Namensrechte.