1951-1981 : Jean Vilar, Georges Wilson...

Quand il prend les rênes du théâtre en 1951, Jean Vilar est déjà auréolé du succès grandissant du Festival d’Avignon, qu’il a créé quatre ans auparavant. Elève de Charles Dullin, il s’adjoint les talents de comédiens dont la réputation ne cesse de s’amplifier, Gérard Philipe en tête, et met en place une politique de démocratisation du théâtre qu’il juge encore trop élitiste. Baisse du prix des places, suppression du pourboire, programme et vestiaire gratuit, démarchage des comités d'entreprises, changement des horaires pour permettre aux banlieusards de rentrer en transports en commun : la notoriété du théâtre grossit en même temps que le taux de fréquentation, exceptionnellement élevé. Tandis que Maurice Jarre devient le compositeur attitré de Jean Vilar, Marcel Jacno s’occupe des affiches, invente le logo « TNP » et une génération de comédiens éclot avec ses mises en scène : Philippe Noiret, Jeanne Moreau, Charles Denner, Maria Casarès... Le théâtre organise aussi des bals, apéro-concerts, matinées scolaires et les équipes travaillent sans relâche, aussi bien à Chaillot qu'en tournée. Jean Vilar restera le symbole d’un art qu’il a couronné de succès populaires sans pour autant avoir sacrifié à ses exigences de qualité et de modernisme. Il quitte le TNP en 1963, déçu du manque d’engagement de l’Etat en faveur de son projet.

Malgré des critiques parfois virulentes le traitant de « bourgeois » ou de « vieille barbe », George Wilson, en poste de 1963 à 1972, est bien plus que le « simple continuateur » de l’après-Vilar. Non seulement son répertoire comporte plus de la moitié de créations contemporaines, mais il sait aussi répondre aux attentes d’un public commençant à s’habituer à la télévision en exigeant la construction du théâtre Gémier dont la jauge permet davantage de proximité avec le public.

Directeur de 1972 à 1974, c’est à Jack Lang, alors directeur du festival de Nancy que l’on doit la rénovation de la grande salle. Si elle perd en capacité (1250 places), sa conception permet à la scène de gagner en superficie et en volume de décors. Il crée le Théâtre National pour enfants et fait entrer à Chaillot de très grands metteurs en scène étrangers, tels que Bob Wilson.

Metteur en scène et fondateur du Théâtre de la Cité Universitaire, André-Louis Perinetti dirige de Chaillot de 1975 à 1981. Il hérite surtout d’un théâtre impraticable car en travaux et les spectacles se donnent en majorité sur la scène du Théâtre de la Cité Universitaire.