En 1966 Serge divorce de Béatrice puis se remet en ménage avec elle alors même que le divorce vient d'être prononcé.
Il passe l'été 1967 à Belle-Île-en-Mer avec Béatrice et Natacha.

Son nouveau super-45 tours est publié en janvier 1966, dès le mois de mars il va se retrouver en tête des hit parades, Serge obtient enfin le succès et bénéficie du coup d'une certaine idolâtrie :

"J'étais un séducteur frénétique à ce moment-là : les filles faisaient la queue, si j'ose dire.
C'est tout juste si elles ne se couchaient pas sur le pas de la porte en attendant leur tour. Certains jours j'en avais ras le cul et je décidais de ne recevoir personne : j'allais m'acheter des boîtes de conserve que je me réchauffais, je m'installais devant ma petite table portable et je me disais :
"Enfin ! plus de gonzesses !".
Deux jours plus tard, je recommençais".

C'est le 12 avril de cette même année que le photographe Jean-Marie Perrier met en scène la fameuse "photo du siècle" pour le magazine Salut les copains en réunissant 47 vedettes de la génération yé-yé, dont Gainsbourg.
Dans un collector sorti à cette occasion, on apprendra que la boisson préférée de Gainsbourg est le Bourbon au ginger ale, son hobby, les filles, son peintre favori Paul Klee, ses musiciens, James Brown et Igor Stravinsky, qu'il aime lire Nabokov.

En mai Serge participe au nouveau Sacha Show, il compose pour Michèle Arnaud et pour son fils Dominique Walter, pour Mireille Darc et pour Serge Reggiani (un album exclusivement consacré à Boris Vian) et une comédie musicale Anna qui ne fut rediffusée à la télévision qu'en 1990.

"C'est à cette époque-là que j'ai battu mon record d'insomnies voulues, dit-il, je n'ai pas dormi pendant huit jours. La nuit je composais la musique de ce qui allait être enregistré le lendemain. Le matin j'étais aux sessions en studio et l'après-midi je tournais […] Après ça, j'ai dormi 48 h non-stop".