Vanaf de jaren tachtig kreeg de Uithof steeds meer nieuwe gebruikers, zoals het Universiteit Medisch Centrum, het Wilhelmina Kinderziekenhuis en het Militair Hospitaal. Ook de Hogeschool Utrecht vestigde zich op het terrein. Mede hierdoor ontstond steeds meer behoefte aan een nieuwe toekomstvisie op het complex. Architect Rem Koolhaas van het bureau OMA (Office for Metropolitan Architecture) werd gevraagd deze te ontwikkelen. Koolhaas nam het onderliggende landschap en het rechthoekige ontwerp van Van der Steur als uitgangspunt voor een nieuw masterplan, dat erop gericht was het oude intact te houden en nieuwe elementen toe te voegen. Het rechthoekige ontwerp zette hij aan door vlakken geheel dicht te bouwen, de landschappelijke structuur benadrukte hij door de historische lijnen aan te zetten en hij voorzag het terrein van een duidelijk centrum. In het plan kreeg de Uithof ook een woonfunctie: in 1999 werden de eerste studentenwoningen opgeleverd. Kenmerkend voor het masterplan was de aandacht voor architectuur. Gerenommeerde architectenbureaus, waaronder dat van Rem Koolhaas zelf, ontwierpen spraakmakende gebouwen voor de Uithof. Bekend zijn de Universiteitsbibliotheek, de warmtekrachtcentrale, Casa Confetti en het Educatorium.