In de jaren tachtig werd steeds duidelijker dat de Kuip aan het verouderen was. Er was structureel achterstallig onderhoud, er waren onvoldoende mogelijkheden voor businessfaciliteiten en een multifunctionele exploitatie. Nog afgezien van het feit dat het publiek verlangde naar meer comfort. De hamvraag was of het stadion helemaal vernieuwd zou kunnen worden of dat alleen sloop en nieuwbouw soelaas boden.

In 1984 bood Rotterdam zich aan als Nederlandse kandidaat voor de Olympische Zomerspelen van 1992. In het plan van het gemeentebestuur, dat overigens het onderspit moest delven tegen Amsterdam, kwam een nieuw stadion met atletiekbaan voor op de plaats van de Kuip. In 1989 overwogen de commissarissen van het stadion serieus om tot sloop over te gaan, maar ze zagen er om 'psychologische redenen' van af: 'In de Rotterdamse samenleving is veel te veel gevoel voor historie', vertelde één van de commissarissen. Dat gevoel voor historie toonde ook het Rotterdamse gemeentebestuur, door het stadion op 29 oktober 1991 tot gemeentelijk monument te verklaren. Sloop werd daardoor vrijwel uitgesloten.

Onder de nieuwe stadiondirecteur Jos van der Vegt groeide vervolgens het plan dat tot de grootscheepse renovatie in 1994 leidde. De belangrijkste partners daarbij werden bouwmaatschappij Mabon en de architectenbureaus Van den Broek en Bakema (de rechtsopvolgers van de oorspronkelijke architecten Brinkman en Van der Vlugt) en Zwarts en Jansma. Het zenuwcentrum was het projectteam onder de bezielende leiding van stadiondirecteur Jos van der Vegt en Peter van Gend van Mabon. Commercieel manager Sjaak Troost hield hen op de hoogte van de wensen van Feyenoord. De verbouwing kostte maar liefst 120 miljoen gulden, voornamelijk verkregen door een banklening en bijdragen van bedrijven, gemeente en rijk.

Op 30 maart 1994 werd de eerste paal geslagen en na de bekerfinale Feyenoord- NEC (2-1) van 12 mei werd overgeschakeld in de hoogste versnelling. In de zomer waren er non-stop honderden mensen aan het werk, gadegeslagen door nieuwsgierige toeschouwers.

Begin september waren de bezoekers van een drietal Pink Floyd-concerten de eersten die de 'nieuwe Kuip' konden zien. Op 25 September 1994 was het de beurt aan het Legioen voor Feyenoord- Willem II (0-2) en de officiële heropening door prins Willem-Alexander was op 16 november bij de interland Nederland-Tsjechië (0-0). Het hele proces riep herinneringen op aan de bouw in 1935/36. In een razend tempo was de verbouwing afgerond. 'In Amsterdam lullen ze zes jaar over een stadion en wij zetten er hier een neer in zes maanden', zei hoofduitvoerder Ton Bouwman vol trots.