V roku 1968 kvôli zhoršenému duševnému zdraviu Barret Pink Floyd opustil a jeho miesto zaujal gitarista David Gilmour. Umelecké vedenie kapely prevzal Waters a do svojho odchodu napísal väčšinu textov k piatim albumom Pink Floyd, ktoré jeho odchodu predchádzali. Zaslúžený úspech im priniesol piaty album Atom Heart Mother z októbra 1970, ktorý sa dostal na prvé miesto rebríčka.
Zobraziť tento príspevok na Instagrame
Zlomovým bol album Dark Side of the Moon, nahrávali ho v známom štúdiu na Abbey Road od júna 1972 do januára 1973. Vyšiel v marci a Waters sa podpísal pod sedem skladieb a zároveň bol aj autorom všetkých textov. Dodnes je jedným z najúspešnejších rockových albumov vôbec, v rebríčku Billboard 200 strávil 736 po sebe idúcich týždňov, celosvetovo sa predalo viac ako 40 miliónov kópií a stále sa predáva. Jeho zvukovým inžinierom bol Alan Parsons, ktorý neskôr založil kapelu Alan Parsons Project.
Úspech mali aj ďalšie dva albumy, Wish You Were Here zo septembra 1975 sa dostal na prvé miesto, Animals z januára 1977 bol druhý.
Roger Waters je autorom projektu The Wall, 30. novembra 1979 vyšiel dvojalbum a jeho predaj prevýšil počet 30 miliónov kopií. Projekt dostal aj koncertnú podobu. Príprava trvala šesť mesiacov a premiéru mali 7. februára 1980 v Sports Arena v Los Angeles. Waters okrem platne a koncertného prevedenia pripravil The Wall aj do filmovej podoby. Režisérom bol Londýnčan Alan Parker, hlavnú postavu hral Bob Geldof, svetovú premiéru mal v máji 1982 ako nesúťažný film na festivale v Cannes. Príbeh filmu je vlastne retrospektívou životného príbehu Rogera Watersa.
Rastúce názorové nezhody v skupine a hlavne spory s Gilmourom vyvrcholili v roku 1985 Watersovým odchodom zo skupiny. Už rok predtým vydal v apríli 1984 svoj prvý sólový album The Pros and Cons of Hitch Hiking. Pri Berlínskom múre usporiadal 21. júla 1990 jeden z najväčších rockových koncertov v histórii The Wall Live in Berlin, na ktorý prišlo 450 tisíc divákov.
Vydal šesť albumov, pričom šiesty The Lockdown Sessions vyšiel v decembri 2022. Na október ohlásil vydanie nového albumu The Dark Side of the Moon Redux. Waters nahral k 50. výročiu vydania novú verziu albumu The Dark Side of the Moon, kde vynechal gitarové sóla, chcel tým dať do popredia srdce a dušu albumu.
