W roku 1962 profesorowie Wacław Gajewski, Tadeusz Gorczyński, Henryk Teleżyński i Alfons Zielonka podjęli ponowne próby organizacji ogrodu. W roku 1970 w Skierniewicach w Zakładzie Genetyki Roślin PAN z inicjatywy prof. Szczepana Pieniążka powstała Pracownia Zasobów Genowych Roślin Uprawnych mająca za zadanie przygotowanie podstaw do organizacji ogrodu w Powsinie. Decyzją Prezydium PAN w roku 1974 nastąpiło powołanie Ogrodu Botanicznego PAN. Do 1977 roku wykupiono ok. 40 ha ziemi. W latach 1978–1990 przeprowadzono zasadnicze zagospodarowanie terenu. Zapoczątkowano tworzenie kolekcji sadząc rośliny, w tym okazy starych odmian oraz wiele egzotów, rzadko eksponowanych w innych polskich ogrodach botanicznych, a także rewitalizując istniejące nasadzenia pofolwarczne. Wiele drzew, które tam zastano, prawdopodobnie zostało posadzonych przez rodzinę Fangorów. Należą do nich m.in. buk czerwony, pstrolistny klon jawor oraz daglezje. Na terenie ogrodu rosły również jaśminowce. Ślady działalności rodziny Fangorów widoczne są również w postaci stawów znajdujących się w pobliżu willi (zrewitalizowanych w 2004 r.). Woda z tych stawów była używana do podlewania bujnego ogrodu, który przed wojną otaczał dom Fangorów. Pierwszym dyrektorem ogrodu botanicznego był prof. Bogusław Molski, a jego następcą w 1989 roku został prof. Jerzy Puchalski.