Kesuksesan serial tersebut kemudian melahirkan rangkaian film layar lebar. Koenig kembali memerankan Chekov dalam tujuh film Star Trek, dimulai dari Star Trek: The Motion Picture pada 1979 hingga Star Trek Generations pada 1994.
Hubungannya dengan waralaba tersebut juga berlanjut melalui berbagai proyek dan kegiatan bersama penggemar. Koenig menjadi salah satu figur yang kerap hadir dalam konvensi Star Trek untuk bertemu langsung dengan komunitas yang terus merawat popularitas serial itu lintas generasi.
Meski dikenal luas sebagai Chekov, Koenig memiliki perjalanan kreatif yang lebih panjang daripada perannya dalam Star Trek. Dia juga menekuni penulisan skenario dan mengerjakan sejumlah proyek televisi, termasuk Family, Land of the Lost, The Incredible Hulk, dan The Powers of Matthew Star.
Dia turut menulis buku Chekov's Enterprise yang diterbitkan pada 1980. Selain itu, Koenig menulis memoar berjudul Warped Factors: A Neurotic's Guide to the Universe, yang mengisahkan pengalaman dan pandangannya selama berkarier di dunia hiburan.
Pada 1990-an, Koenig kembali mendapat perhatian melalui serial fiksi ilmiah Babylon 5. Dalam serial yang tayang pada 1994–1998 itu, dia memerankan Alfred Bester, seorang telepat yang memiliki posisi penting dalam organisasi Psi Corps.