Na vrhuncu Cousteaujeve uspešnosti je leta 1979 strmoglavil v smrt njegov sin, sodelavec, potapljač in pilot helikopterja Philippe. Očeta je nesreča čez noč postarala za deset let. Naslednja leta vse do smrti je posvetil predvsem varstvu okolja. Čeprav sam - vsaj po poznejših merilih - ni vedno ravnal ekološko (množičen pokol velikih rib z njegovimi lovskimi pripomočki, obsežen pomor barakud in morskih psov med snemanjem iz kletke itn.), pa se je že leta 1960 uprl predsedniku de Gaullu, ko je hotel odložiti radioaktivne odpadke v Sredozemsko morje. Okoljevarstvena so bila tudi sporočila njegovih knjig in filmov ter odmevni nastopi pred strokovnjaki in v javnosti. Leta 1986 so mu zato podelili nagrado Združenih narodov za okolje, leta 1987 pa mu je predsednik ZDA Ronald Reagan pripel medaljo svobode. Leta 1991 je s spremenljivim uspehom preizkušal okolju prijazno jadrnico s Flettnerjevo vetrno turbino. Leta 1992 je začel Cousteau peticijo za pravice prihodnjih generacij do čistega okolja in jo je stopnjeval do vrhunca v letu 1996, ko jo je podpisalo več kot pet milijonov ljudi, njega samega pa se je prijel naziv »kapitan našega planeta«. Njegova svarila in napovedi o prehitrem naraščanju števila prebivalstva, o čezmernih zahtevah po stopnjevanju materialnega standarda ne glede na ekološke posledice in še posebej o biološkem propadanju morskih voda so se pokazale morda preveč črnoglede, a jih poznavalci jemljejo na daljši rok zelo resno.