Dal 1977 al 1980 Biagi ritornò a collaborare stabilmente alla Rai, conducendo Proibito, programma in prima serata su Rai 2, che trattava temi d’attualità. All’interno del programma guidò due cicli d’inchiesta internazionali denominati Douce France (1978) e Made in England (1980). Con Proibito, Biagi iniziò ad occuparsi di interviste televisive, genere di cui sarebbe divenuto un maestro. Nel programma furono intervistati, creando ogni volta scalpore e polemiche, personaggi-chiave dell’Italia dell’epoca come l’ex brigatista Alberto Franceschini, Michele Sindona, il finanziere poi coinvolto in inchieste di mafia e corruzione, e soprattutto il dittatore libico Mu’ammar Gheddafi nei giorni successivi alla caduta dell’aereo di Ustica. In quest’ultima occasione il dittatore libico sostenne che si trattava di un attentato organizzato dagli Stati Uniti contro la sua persona e che gli americani quel giorno avevano soltanto “sbagliato bersaglio”; l’intervista finì al centro di una controversia internazionale e il governo dell’epoca ne proibì la messa in onda; l’incontro fu poi regolarmente trasmesso un mese dopo.
Nel 1981, dopo lo scandalo della P2 di Licio Gelli, lasciò il Corriere della Sera, dichiarando di non essere disposto a lavorare in un giornale controllato dalla massoneria, come sembrava emergere dalle inchieste della magistratura. Come lui stesso ha rivelato, Gelli, il leader della P2, aveva chiesto all’allora direttore del quotidiano, Franco Di Bella di cacciare Biagi o di mandarlo in Argentina. Di Bella, però si rifiutò. Diventò quindi editorialista della Repubblica, dove rimase fino al 1988, quando ritornò in via Solferino.
Nel 1982 condusse la prima serie di Film Dossier, un programma che, attraverso film mirati, puntava a coinvolgere lo spettatore; nel 1983, dopo un programma su Rai 3 dedicato a episodi della seconda guerra mondiale (La guerra e dintorni), tornò su Rai 1: iniziò così a condurre Linea Diretta, uno dei suoi programmi più seguiti, che proponeva l’approfondimento del fatto della settimana, tramite il coinvolgimento dei vari protagonisti. Linea Diretta venne trasmesso fino al 1985.
Appena un anno dopo, nel 1986, sempre su Rai Uno, fu la volta di Spot, un settimanale giornalistico in quindici puntate, cui Biagi collaborava come intervistatore. In questa veste, si rese protagonista di interviste storiche come quella a Osho Rajneesh, il famoso e controverso mistico indiano, nell’anno in cui il Partito Radicale cercava di fargli ottenere il diritto di ingresso per l’Italia che gli veniva negato; oppure quella a Michail Gorbačëv, negli anni in cui il leader sovietico iniziava la perestrojka; o quella ancora a Silvio Berlusconi, nei giorni delle polemiche sui presunti favori del governo Craxi nei confronti delle sue televisioni. Berlusconi stava tentando invano di convincere Biagi ad entrare a Mediaset, ma lui rimase in RAI, sia perché legato affettivamente sia perché temeva che, nelle televisioni del Cavaliere, avrebbe avuto minore libertà.
Nel 1989 riaprì i battenti, per un anno, Linea Diretta. Questa nuova edizione verrà tra l’altro sbeffeggiata dal Trio composto da Anna Marchesini, Tullio Solenghi e Massimo Lopez, che all’epoca stava conoscendo un grande successo. In precedenza Biagi era stato imitato anche da Alighiero Noschese negli anni settanta; successivamente sarà nel mirino del Bagaglino.
Nei primi anni novanta realizzò soprattutto trasmissioni tematiche di grande spessore, come Che succede all’Est? (1990), dedicata alla fine del comunismo, I dieci comandamenti all’italiana (1991), Una storia (1992), sulla lotta alla mafia, dove apparve per la prima volta in televisione il pentito Tommaso Buscetta. Seguì attentamente le vicende dell’inchiesta Mani pulite, con programmi come Processo al processo su Tangentopoli (1993) e Le inchieste di Enzo Biagi (1993-1994). Fu il primo giornalista ad incontrare l’allora giudice Antonio Di Pietro, nei giorni in cui era considerato “l’eroe” che aveva messo in ginocchio Tangentopoli.