Po ponad roku powrócił do oktagonu na galę UFC 296 w Las Vegas, gdzie stoczył walkę z weteranem organizacji, Tonym Fergusonem. Zwyciężył przez jednogłośną decyzję sędziów.
27 lipca 2024 podczas wydarzenia UFC 304 w Manchesterze poddał duszeniem trójkątnym rękoma w pierwszej rundzie . Za swój występ został nagrodzony podwójnie, dzięki czemu otrzymał specjalny bonus w wysokości 200 tysięcy dolarów.
12 kwietnia 2025 na gali UFC 314 w Miami zmierzył się z byłym trzykrotnym mistrzem świata Bellator oraz byłym pretendentem do tytułu mistrza UFC, Michaelem Chandlerem w pięciorundowej walce wieczoru. Pimblett zwyciężył w trzeciej rundzie przez techniczny nokaut, zasypując Amerykanina ciosami i łokciami w parterze. Organizacja przyznała Pimblettowi piąty w karierze bonus finansowy za występ wieczoru.
Podczas walki wieczoru gali UFC 324, która odbyła się 24 stycznia 2026 w Las Vegas, zmierzył się z Justinem Gaethjem o tymczasowy pas mistrzowski UFC w wadze lekkiej. Uległ rywalowi po pięciu rundach jednogłośnie na kartach punktowych. Była to jego pierwsza porażka od 8 lat. Pojedynek obu zawodników nagrodzono bonusem za najlepszą walkę wieczoru.