В 1884-1885 Лотрек переехал на Монмартр, который был тогда центром парижской художественной жизни, где прожил практически до конца дней. Здесь он находил сюжеты для большинства работ: кабаре и танцзалы ('Диван Жапоне', 'Мулен де ла Галетт' и особенно 'Мулен Руж'); среди его моделей были танцовщицы Ла Гулю и Жана Авриль, певец и композитор Аристид Брюан, певица Иветт Гильбер и многие другие. Лотрек оставил после себя огромное наследие. Он создал множество цветных рисунков, посвященных цирку и циркачам, рисунки и литографии с изображениями велосипедистов, жокеев и других спортсменов, портреты выдающихся актеров и актрис, в том числе Сары Бернар, и знаменитую серию картин на темы, связанные с парижскими публичными домами и жизнью их обитательниц. Тулуз-Лотрек одним из первых серьезно занялся созданием афиш, он поднял жанр рекламного плаката до уровня высокого искусства.
С ранней молодости Тулуз-Лотрек много пил; беспутный образ жизни, напряженная, сосредоточенная работа и многие часы, проведенные без сна, быстро подорвали его и без того слабое здоровье. Умер Тулуз-Лотрек от паралича в одном из семейных поместий близ Бордо 9 сентября 1901.

Journal information