Den tvååriga ombyggnaden av Babylon började 1999. Den kostade tio miljoner mark och finansierades huvudsakligen av den tyska regeringen. Lotteriutvecklingsmedel på två miljoner euro gavs till sittplatser och teknisk utrustning. Taket och taket i det stora auditoriet renoverades. Träbjälkarna i taket, som inte längre klarade av att bära vikten, ersattes av stålbalkar och ett nytt tak sattes upp över dem. Byggnadens framsida restaurerades också.
Syftet med restaureringen var inte att återställa byggnaden till hur den såg ut vid en viss tidpunkt, utan att behålla olika element från hela byggnadens historia. Foajén återställdes till hur den såg ut när byggnaden öppnades 1928 och auditoriet renoverades till sin stil från 1948, med plyschade sittplatser och stuckatur- och förgyllda detaljer. Byggnaden användes ursprungligen som både biograf och teater och hade därför ett bakre scenområde bakom filmduken. Här byggdes ett nytt mindre auditorium som en del av renoveringen. Orkestergropen i det stora auditoriet restaurerades, så att en kammarorkester kan spela levande musik under visningar av stumfilmer. År 1999 restaurerades den 70 år gamla J. D. Philipps biograforgeln. Det är den enda biograforgeln i Tyskland som fortfarande spelas på sin ursprungliga plats.
I maj 2001 återinvigdes auditoriet med filmen Othello av Orson Welles. År 2002 tilldelades föreningen ”Berlin film art Babylon” ”Silver Hemisphere” av den tyska stiftelsen för monumentskydd. Arkitekterna Joachim Roemer och Klaus Meyer-Rogge hedrades för att ha räddat en ”nyckelbyggnad inom filmarkitekturen”.
Babylon är en plats för den internationella filmfestivalen i Berlin (Berlinale). Den restaurerade bioorgeln återinvigdes den 26 maj 2001 vid en visning av filmen The Golem: How He Came into the World. Detta följdes av en serie stumfilmskonserter med pianisten Stephan von Bothmer.
2009 begärde vissa anställda, som var medlemmar i det anarkosyndikalistiska friarbetarförbundet FAU (Free Workers’ Union), högre löner och bättre arbetsvillkor. I slutet av juli 2009 uppmanade FAU:s sektion i Berlin till bojkott av biografen. Fackföreningen Ver.di undertecknade ett kollektivavtal med de anställda som började gälla den 1 januari 2010. Under 2009 inledde biografoperatören en rättslig tvist med FAU om dess rätt att beteckna sig som fackförening. I oktober 2009 beslutade arbetsdomstolen i Berlin-Brandenburg att FAU hade rätt att förhandla om löneuppgörelser. I december 2009 utfärdade Berlins högsta domstol ett tillfälligt föreläggande som förbjöd FAU Berlin att kalla sig fackförening tills vidare. Detta upphävdes av Högsta domstolen i juni 2010.