Die 80er Jahre beginnen mit drei Spieljahren in der DDR-Liga. Wurde Chemie bisher wenigstens noch Staffelsieger, so ändert sich das jetzt. Nach zahlreichen Abgängen von Leistungsträgern und dem erforderlichen Neuaufbau wird Chemie Leipzig in der Saison 1980/81 in der Staffel C nur Dritter, hinter Chemie Buna Schkopau und Stahl Blankenburg. In der folgenden Saison reicht es für Chemie sogar nur noch zum vierten Platz, hinter Oberliga-Absteiger Chemie Böhlen, Vorwärts Dessau und Dynamo Eisleben. Doch auch jetzt bleibt das Publikum den Leutzschern treu. Zu den Spitzenspielen gegen den ex-Ortsrivalen Vorwärts, inzwischen in Dessau zu Hause, und gegen Chemie Böhlen strömen 9.000 und 14.000 Zuschauer nach Leutzsch.
Inzwischen wird wieder ein Umbruch in der Mannschaft eingeleitet. Junge Spieler wie Leitzke, Illge, Reimer oder Stieglitz sind zu Leistungsträgern gereift. Und dies zahlt sich aus. Eine neue Spielergeneration trägt jetzt die grün-weißen Trikots. 1982/83 wirde Chemie nach einem spanndenen Zweikampf mit Vorwärts Dessau wieder Staffelsieger. Die Euphorie ist riesig. Zum Spiel gegen Vorwärts Dessau kommen 19.000 Zuschauer nach Leutzsch. Und auch in der Aufstiegsrunde kann sich Chemie durchsetzen. Nach 3 Jahren Zweitklassigkeit ist Chemie im Sommer 1983 wieder in der Oberliga.
Dort hat Chemie zunächst Anpassungsprobleme. Glücklicherweise können sich aber die Kontrahenten vom Halleschen FC Chemie und Union Berlin nicht entscheidend absetzen. In der Rückrunde steigert sich Chemie, bezwingt u.a. sensationell den FC Carl Zeiss Jena. So kommt es zum spannendsten Abstiegskampf in der Geschichte der DDR-Oberliga. Am letzten Spieltag kann Chemie selbst mit einer knappen Niederlage zu Hause gegen den 1.FC Union Berlin den Klassenerhalt perfekt machen. Doch die Nerven spielen nicht mit. Vor 22.000 Zuschauern unterliegt Chemie in Leutzsch den Unionern mit 0:2. Erstmals in der Geschichte der DDR-Oberliga müssen nun zwei Entscheidungsspiele den Abstieg entscheiden.
Zunächst trennen sich beide Kontrahenten vor 22.000 Zuschauern in Berlin 1:1, ehe Chemie das dramatische Rückspiel vor wieder 22.000 Fans nach 0:1- Rückstand mit 2:1 gewinnt. Der Jubel des Leutzscher Publikums ist riesig. Nun ist die Hoffnung groß, sich wieder in der Oberliga zu etablieren, zumal mit Motor Suhl und Stahl Brandenburg zwei unbekannte Neulinge nach oben kommen. Doch es soll nicht reichen. Am Ende der Saison 1984/85 muss Chemie als 13. wieder zurück in die Liga. Diese ist inzwischen reformiert worden und besteht nun aus zwei Staffeln. Da Mitabsteiger Stahl Riesa der Süd-Staffel zugeteilt wird, blieb für Chemie nur die Nordstaffel. Es folgen zwei Spieljahre mit unattraktiven Heimspielen und weiten Auswärtsfahrten. Der Zuschauerzuspruch sinkt rapide. Sportlich ist die neu formierte Chemie-Mannschaft zu unbeständig und so verpasst Chemie in der ersten Saison den Wiederaufstieg, wenn auch knapp mit zwei Punkten hinter Energie Cottbus. 1986/87 wird eine ganz schlechte Saison für Chemie. Lange Zeit kämpft Chemie sogar gegen den Abstieg in die Bezirksliga, am Ende werden die Leutzscher wenigstens noch Zehnter.
1987 wechselt Chemie in die Süd-Staffel. Sportlich reicht es weiter nur zum oberen Mittelfeld. 1987/88 wird Chemie Sechster, weit abgeschlagen hinter Sachsenring Zwickau. Auch in der Folgesaison 1988/89 reicht es nur zum sechsten Platz. Erst ab 1989/90 hatte Chemie wieder eine Mannschaft, mit der man um den Oberliga-Aufstieg mitspielen kann. Aber auch Chemie Böhlen hat aufgerüstet. So wird allgemein ein spannender Zweikampf der beiden Chemie-Mannschaften erwartet. Der Start in die Saison entspricht trotz zweier Unentschieden, in Weimar und gegen Schkopau, den Erwartungen der Leutzscher. Am 5. Spieltag kommt es dann in Böhlen zum ersten Treffen der beiden großen Rivalen aus Leipzig und Böhlen. Über 6.000 Zuschauer, die Mehrheit davon Anhänger der Leutzscher, sehen ein heiß umkämpftes Unentschieden. Doch leider kann Chemie Leipzig in den nächsten Spielen nicht mehr an diese Leistung anknüpfen. Auch in den folgenden 4 Auswärtsspielen bleibt Chemie ohne Sieg und verliert so den Kontakt zur Tabellenspitze.
Ab Herbst 1989 rückt der Fußball in der DDR in den Hintergrund. Auf gewaltigen Demonstrationen in Leipzig und anderen Großstädten fordern die DDR-Bürger politische Reformen und Reisefreiheit. Im November fällt die Grenze zur Bundesrepublik, so dass Millionen DDR-Bürger die neue Freiheit zu Reisen in den Westen nutzen. Auch im Sport gab es Veränderungen. Aufsehen erregt ein Vorschlag des Vorsitzenden des 1.FC Lok Leipzig, P.Gießner, „die Kräfte im Leipziger Fußball zu bündeln“ und den 1.FC Lok und die BSG Chemie zusammenzuschließen. Allerdings wird dieser Vorschlag vom Chemie-Präsidium und von den Anhängern der BSG Chemie abgelehnt.
So beendet Chemie die 1.Halbserie auf einem enttäuschenden 6.Platz, weit abgeschlagen hinter dem souveränen Tabellenführer Chemie Böhlen. In der Winterpause kommt es zu einem weiteren Novum im Leutzscher Fußball. Die Mannschaft spricht sich für eine Entlassung des Cheftrainers W.Müller aus, dessen Trainingsmethoden als nicht mehr zeitgemäß gelten. Mit Matoul übernimmt ein alter Bekannter das Zepter. Hoffnung für die Rückrunde gibt es durch Bestrebungen, die DDR-Oberliga auf 16 Mannschaften aufzustocken. So hofft man, als Tabellenzweiter durch diese Hintertür noch aufzusteigen. Doch in der Rückrunde überschlagen sich die Ereignisse. Zunächst beschließt der DFV, die DDR-Oberliga erst ab der übernächsten Saison auf 16 Vereine zu vergrößern. Dieser Beschluss ist jedoch schnell wieder Makulatur. Nach den ersten freien Wahlen in der DDR vereinbaren die Regierungen der DDR und der BRD die staatliche Wiedervereinigung im Oktober 1990. Da zieht der Fußball natürlich nach. Die Fußballverbände der BRD und der DDR beschließen, in der Saison 1990/91 die Qualifikation für eine gesamtdeutsche erste und zweite Bundesliga auszuspielen. Jedoch ist der Modus für diese Qualifikation lange offen und vor allem ist unklar, ob auch die DDR-Liga-Meister eine Chance erhalten, sich für die neue 2. Bundesliga zu qualifizieren.
Sportlich kann sich Chemie Leipzig zwar in der zweiten Halbserie noch auf den zweiten Tabellenplatz verbessern. Auch werden die favorisierten Böhlener im heimischen Georg-Schwarz-Sportpark mit 2:1 bezwungen. Doch der errungene zweite Platz ist ohne Wert. Chemie Böhlen schafft mit 12 Punkten Vorsprung vor Chemie Leipzig den Oberliga-Aufstieg. Da die bisherigen Trägerbetriebe der BSG, VEB Elguwa Leipzig und VEB Lacke&Farben, ihr finanzielles Engagement zum Sommer 1990 einstellen, ist der Verein gezwungen, neue Geldgeber zu finden. Und so beschließen die Fußballer, sich von der BSG zu lösen. Am 31.05.1990 kommt es zur Umbenennung in FC Grün-Weiß Leipzig 1990 e.V. Damit endet die 40jährige Tradition der BSG Chemie Leipzig.