Vuonna 1970 Marichal sai vakavan reaktion penisilliinille, joka johti selkäkipuun ja krooniseen niveltulehdukseen. Marichalin ura kompastui, kun hän sai vain 12 voittoa ja hänen ERA: nsa nousi 4,12: een, ennen kuin hän oikaisi itsensä tähti 1971-kaudella, jossa hän voitti 18 peliä ja hänen ERA laski alle 3,00. Se oli ainoa kausi, jossa Marichal sai huomiota Cy Young -palkinnon saamiseen, kun hän pääsi kahdeksanneksi. Giants palasi playoffiin ensimmäistä kertaa sitten vuoden 1962, voittaen NL West -divisioonan ja kohtaa Pittsburgh Piratesin NL Championship Series -sarjassa.
- Mitä? Marichal aloitti kolmannen pelin ja heitti hyvin, rajoittaen Pittsburghin hyökkäyksen Bob Robertsonin ja Richie Hebnerin homerunoihin. Giants onnistui kuitenkin vain yhdellä juoksulla ja hävisi peli 2<unk>1 ennen kuin hävisi sarjan kolme peliä yhteen. 1971 oli kuitenkin Marichalin viimeinen suuri kausi (ja hänen viimeinen kymmenestä All-Star-esiintymisestä). Vuonna 1972 hän aloitti 1<unk>6 ja lopetti kauden 6<unk>16 ennätyksellä. Vuonna 1973 hän julkaisi 11-15 ennätyksen, ja 8. joulukuuta hän myi sopimuksensa Boston Red Soxille.