V roce 1970 Marichal zažil závažnou reakci na penicilin, která vedla k bolesti zad a chronické artritidě. Marichalova kariéra začala v roce 1971, kdy dosáhl pouze 12 vítězství a jeho průměrná výkonnost stoupla na 4,12, než se vyrovnala s hvězdnou sezónou 1971, ve které vyhrál 18 zápasů a jeho průměrná výkonnost klesla pod 3,00. Byla to jediná sezóna, ve které Marichal získal ocenění Cy Young Award, když skončil na 8. místě. Giants se vrátili do play-off poprvé od roku 1962, vyhráli NL západní divizi a čelili Pittsburgh Pirates v NL Championship Series
- Ne, ne. Marichal začal třetí hru a hodil dobře, omezující útok Pittsburghu na sólové homeruny Boba Robertsona a Richie Hebnera. Nicméně, Giants zvládli jen jeden běh, prohráli zápas 2<unk>1 před tím, než prohráli sérii tři hry na jeden. 1971 byla Marichalova poslední skvělá sezóna (a jeho poslední z 10 All-Star vystoupení). V roce 1972 začal na 1<unk>6, skončil sezónu s rekordem 6<unk>16. Poté, co v roce 1973 zaznamenal rekord 11 na 15, prodal svou smlouvu 8. prosince Boston Red Sox.