W jednym z listów do brata Vytautasa Grażyna Bacewicz opisała na poły smutną, na poły zabawną scenę rodzinną, gdy bardzo już chora matka kompozytorki wydała „rozporządzenie”, aby głową rodziny po jej śmierci (zmarła 18 lipca 1958 roku) została osoba mająca ku temu najlepsze predyspozycje, najsilniejsza psychicznie, czyli … jej córka Grażyna. Pani Modlińska dobrze znała swoich najbliższych, stwierdziła więc, że mimo wielu obowiązków Grażyna najlepiej spełni powierzone jej zadanie. Córka przyjęła tę powinność bez sprzeciwu, zastrzegła jednak, że chętnie będzie pomagać, radzić, ale nie ma zamiaru niczego narzucać. Tak też się stało.
W oficjalnym życiorysie ostatnia dekada życia kompozytorki to okres twórczej syntezy, owocującej szeregiem ważnych dziel, m.in. takich jak VI Kwartet smyczkowy (1960), Pensieri notturni (1961), Koncert na wielką orkiestrę symfoniczną (1962), II Koncert wiolonczelowy (1963), Kwartet na cztery wiolonczele (1963), kantata Akropolis (1964) oraz szereg utworów niezwykle płodnego 1965 roku, m.in. VII Koncert skrzypcowy, II Kwintet fortepianowy, VII Kwartet smyczkowy, Musica sinfonica in tre movimenti, Divertimento na orkiestrę smyczkową. W kolejnych latach powstały też Koncert na dwa fortepiany i orkiestrę (1966), Contradizione na zespół kameralny (1966), In una parte na orkiestrę (1967), Koncert na altówkę i orkiestrę (1968), 4 Kaprysy na skrzypce solo (1968) i wreszcie, w 1969 roku, niedokończony balet Pożądanie. Najważniejszym wyróżnieniem tego czasu stała się nagroda Rządu Belgijskiego i złoty medal na Międzynarodowym Konkursie Kompozytorskim im. Królowej Elżbiety Belgijskiej w Brukseli za VII Koncert skrzypcowy.
Obfity plon twórczości tych lat mógłby być dowodem tytanicznej w istocie pracy artystki, która odsunęła się od życia pozostając bez reszty w świecie dźwięków. Ale tak nie było. Grażyna z prawdziwym oddaniem spełniała testament swojej mamy. Interesowała się sprawami rodziny, najbardziej jednak dbała o córkę Alinę, która rozpoczęła studia w Akademii Sztuk Pięknych. Pod koniec 1959 roku Grażyna przeszła operację, która na szczęście wykluczyła obecność nowotworu. Mogła więc bez przeszkód, w lipcu 1960 roku, wyjechać wraz z córką do Włoch na zaproszenie kuzynki męża. Dla studentki Akademii Sztuk Pięknych było to oczywiście cenne doświadczenie. W 1961 roku doszło do oczekiwanego spotkania Grażyny i Vytautasa w Paryżu. Grażyna przyjechała tam z siostrą Wandą i córką Aliną, którą Vytautas mógł po latach korespondencji poznać osobiście. W listach pisanych po powrocie Grażyna ze wzruszeniem pisze o spotkaniu rozdzielonych przez los, bliskich sobie osób, podkreślając że rodzeństwo „poznało się na nowo”.
W kwietniu 1962 roku kompozytorka po raz drugi zasiada w jury Międzynarodowego Konkursu Skrzypcowego im. Piotra Czajkowskiego w Moskwie. Tym razem zabiera ze sobą córkę. Korzystając z przerwy między pierwszym a drugim etapem obie jadą do Leningradu. Zwiedzają Ermitaż. Po powrocie do Polski życie toczy się „jak na wulkanie” — tak Grażyna opisuje sytuację rodzinną. Jesienią tego roku Alina wychodzi za mąż, a Grażyna postanawia zamienić mieszkanie na mniejsze, zwłaszcza że postępująca choroba męża wykluczyła praktykę prywatną, którą prowadził on w zaadoptowanym na ten cel pokoju w mieszkaniu na Koszykowej. Profesor Andrzej Biernacki zmarł 30 lipca 1963 roku.
Grażyna ani na chwilę nie zwalnia tempa pracy, choć w listach do rodziny zapowiada, że wycofa się z życia społecznego, bo czuję się trochę zmęczona i chciałaby poświęcić większość czasu na komponowanie. Nie do końca jednak jest wierna tym postanowieniom. Do ostatnich chwil życia, z małymi przerwami, pełni funkcję wiceprezesa Związku Kompozytorów Polskich. Na początku kwietnia 1964 roku wraz z kolegami podejmuje w Warszawie Nadię Boulanger po jej przyjeździe z Krakowa, gdzie Mademoiselle prowadziła w Filharmonii koncert z utworami swej siostry, Lili i odbywała zajęcia ze studentami. Kolejne lata to, oprócz pracy, seria wyjazdów na wykonania własnych utworów: do Jugosławii (1964), Sztokholmu (1965), do Bukaresztu na Konferencję Prezydiów Związków Kompozytorów z tzw. krajów demokracji socjalistycznej (1965), na festiwal do Cheltenham i do Londynu (1967), do Poznania jako przewodnicząca jury Międzynarodowego Konkursu Skrzypcowego (1967), do Neapolu jako członek jury Międzynarodowego Konkursu Skrzypków (1967), do Budapesztu jako członek jury Konkursu wykonawstwa Kwartetów Smyczkowych (1968). Jest obecna na każdym festiwalu Warszawska Jesień, nie tylko na wykonaniach swoich utworów. Staje się przy tym duszą towarzystwa. W 1964 roku po zakończeniu festiwalu zorganizowała u siebie w domu przyjęcie, na którym byli m. in. Danuta i Witold Lutosławscy oraz przybyły z Paryża Michał Spisak z żoną, bardzo ciepło przyjmowany podczas koncertów. Grażyna intuicyjnie czuła, że jest to pożegnanie z kolegą-kompozytorem; bardzo już wtedy chory Michał Spisak zmarł 29 stycznia 1965 roku w Paryżu.
Mimo zaangażowania w sprawy związkowe, społeczne, Grażyna wiele uwagi poświęca rodzinie. Na prośbę Vytautasa udziela mu wielu cennych uwag kompozytorskich. W listach do brata wielokrotnie prosi o specjalne „fifki z filtrem” do papierosów, których w Polsce nie ma. Ale 5 grudnia 1966 donosi: „Mnie się źle pracuje, bo nie palę — już 80 dni. Chcę się odzwyczaić w ogóle”. W liście z 13 maja 1967 roku chwali się: „Ja już nie palę 240 dni”. Czy wytrwała? Tego nie wiemy.
W czerwcu 1966 roku przyszła na świat wnuczka Grażyny — Joasia. Ten rok to także moment podjęcia ważnej decyzji zawodowej. Wraz z nowym rokiem akademickim 1966/67 kompozytorka obejmuje klasę kompozycji w Państwowej Wyższej Szkole Muzycznej w Warszawie. Grażyna bardzo się przejęła nową rolą. Dokładnie odpowiedziała na pismo Zarządu Szkół Artystycznych dotyczące projektu nowej siatki godzin dla Wydziału I. Pisze w nim m.in.:
Po dokładnym przestudiowaniu projektu nowej siatki godzin dla Wydziału I-go PWSM mam wątpliwości, czy dobrze zrozumiałam zasadę studiów unitarnych. Nie wydaje mi się bowiem możliwe, aby twórcy projektu proponowali rozpoczęcie nauki kompozycji i dyrygentury dopiero od drugiego roku studiów. Jeżeli tak — to kategorycznie jestem przeciwna tej koncepcji, zwłaszcza odnośnie przyszłych kompozytorów. O ile mogłabym się jeszcze zgodzić z tą niezwykłą ostrożnością wyrażającą się w studiach unitarnych odnośnie przyszłych dyrygentów, bo wykrycie zdolności w tym kierunku jest trudne (bywa, że młody dyrygent rozwija się bardzo powoli), o tyle ta sama ostrożność dotycząca przyszłych kompozytorów wydaje mi się krzywdząca. Młody człowiek, który na dobrą sprawę zaczyna już „komponować” w szkole średniej, nie powinien być pozostawiony sam sobie na I-szym roku bez pedagogicznej podpory. Jest pełen pomysłów, czeka na wskazówki, pragnie praktycznej pomocy.
Dalej „Obywatelka Profesor” (w 1967 roku otrzymała tytuł profesora zwyczajnego) zajęła się szczegółową analizą siatki godzin, postulując zwiększenie zajęć z orkiestry dla kompozytorów oraz korekty w planie zajęć z przedmiotów teoretycznych i ogólnych, a pod koniec ujawniając własne poglądy na temat istniejących podziałów na muzykę „poważną” i „niepoważną”. Pisze:
I ostatnia rzecz: seminarium muzyki jazzowej i rozrywkowej — po 2 godziny (tygodniowo) w ciągu 2-ch lat! Czy to nie za wiele? Czy nie stanowi to zachęty do odchodzenia od poważnej sztuki? Czy nie zachęca się w ten sposób młodzieży do wybierania mniej ambitnego, łatwiejszego i bardziej popłatnego „zawodu”?
Grażyna Bacewicz miała kilku uczniów, w tym trzydziestoletniego wówczas stażystę z Chorwacji (wówczas oficjalnie Jugosławii) Dubravko Detoniego, którego jedną z partytur poleciła Andrzejowi Markowskiemu. Z uczniami starała się utrzymywać ciepłe kontakty i gdy widziała prawdziwe zaangażowanie — pomagała im w różnych, także życiowych sprawach.
W marcu 1968 roku Grażyna musiała zmierzyć się z wyzwaniem, którego prawdopodobnie nie przewidziała, starając się przez lata przyjmować wobec władz postawę dopuszczalnego moralnie kompromisu. 11 marca prowadziła jako wiceprezes rutynowe zebranie prezydium Zarządu Głównego ZKP. Jak opowiadają świadkowie tego wydarzenia, na moment przed rozpoczęciem zebrania zjawił się przed salą prezydialną Zygmunt Mycielski z gotowym projektem pisma, którym kompozytorzy mieli poprzeć słynne stanowisko Nadzwyczajnego Walnego Zebrania Oddziału Warszawskiego Związku Literatów Polskich wobec „wydarzeń marcowych”. Grażyna, mając poparcie kolegów — członków Prezydium — stanowczo się temu sprzeciwiła. Jak tłumaczyła potem, ową wstrzemięźliwość podyktowało jej niepełne rozpoznanie skomplikowanej sytuacji polityczno-społecznej i obawa przed narażaniem kogokolwiek na ewentualne represje. Wyszła z tej poważnej opresji obronną ręką, a szacunek i zaufanie jakim darzyli ją koledzy, także spoza ścisłego grona władz ZKP, nie uległy zachwianiu.
Po tak trudnym doświadczeniu myślała już tylko o muzyce i projektach, które miała zrealizować. A te były poważne. Na zamówienie Stefana Kamasy pisała Koncert na altówkę i orkiestrę. Zgodziła się także, mimo początkowych oporów, na skomponowanie muzyki do baletu Pożądanie według sztuki Pabla Picassa Le désir attrapé par la queue do libretta Mieczysława Bibrowskiego. Pracę nad baletem przerwał w grudniu 1968 roku wyjazd do Armenii na Dekadę Muzyki Polskiej. Tam odbyło się kolejne (po warszawskim) wykonanie Koncertu na dwa fortepiany i orkiestrę z udziałem Jerzego Maksymiuka i Jerzego Witkowskiego.
Jak wspominała siostra kompozytorki, Wanda, Grażyna wyjeżdżając nie czuła się najlepiej, ale nie chciała zawieść artystów ani publiczności.
Zima przełomu lat 1968/69 była wyjątkowo ciężka. 10 stycznia odbywał się w Filharmonii koncert kompozytorski Tadeusza Bairda. Grażyna postanowiła swoją obecnością sprawić koledze miłą niespodziankę. Wybrała się tylko w wieczorowych pantofelkach. Po koncercie poczuła się źle. Początkowo stwierdzono tylko powikłania pogrypowe. Ale stan chorej pogarszał się. Grażyna Bacewicz zmarła 17 stycznia 1969 roku w wieku 60 lat. Dla wielu ludzi ze środowiska muzycznego był to prawdziwy szok. Pozostawiła niezatarty ślad swej obecności, plany na kolejne dni i niedokończony balet.
Spoczęła na Cmentarzu Powązkowskim w Alei Zasłużonych. Jej imię nosi kilka szkół muzycznych w Polsce, na warszawskim Ursynowie jest także ulica jej imienia. Przed Filharmonią Pomorską w Bydgoszczy, wśród posagów wielu polskich kompozytorów, znajduje się także rzeźba z postacią Grażyny Bacewicz dłuta Eweliny i Henryka Siwickich. Na frontonie kamienicy przy ulicy Koszykowej 35, gdzie Grażyna Bacewicz spędziła tyle lat swojego życia, w 1983 roku wmurowano tablicę następującej treści: „W tym domu mieszkała i tworzyła w latach 1936–1962 Grażyna Bacewicz — światowej sławy kompozytorka.”