Na de eerste en tweede oliecrisis (1973/1979) veranderde het beeld op de wereldoliemarkt volkomen.

De olieproducerende landen - verenigd in de OPEC - besloten de prijzen van ruwe olie drastisch te verhogen; een vat aardolie kostte op een gegeven moment het tienvoudige van wat in de decennia daarvoor gebruikelijk was. Het spreekt dat dit tot een heftige economische recessie leidde. De nadruk kwam te liggen op energiebesparing in plaats van groei, waardoor uiteraard ook de vraag naar olie terugliep. Gevolg: overcapaciteit. De oliecrisis had ook een gevoelige misrekening tot gevolg. Na de prijsexplosie na 1973 ging men er vanuit dat de prijzen - zowel van aardolie als gereed product - hoog zouden blijven en zelfs verder zouden stijgen. Het tegendeel bleek het geval. Als gevolg van de genoemde energiebesparing en overcapaciteit begonnen ze juist te dalen.

Het Antwerpse fabriekscomplex werd juist in deze periode, aan het begin van de jaren zeventig, grondig gemoderniseerd. Naast de bestaande configuratie verrees een complete nieuwe raffinaderij met onder andere grote eenheden voor atmosferische en vacuümdistillatie, een ontzwavelingsinstallatie en tal van andere fabrieken. De constructieplannen werden overigens nog tijdens de bouw aangepast. Zo bleef De Katalytische Kraker of CatCracker, die op de nominatie stond om gesloopt te worden, waar hij was, omdat de toegevoegde waarde van geconverteerde lichte olieproducten als direct gevolg van de oliecrisis juist belangrijk was gestegen.

De olie-industrie - Esso niet uitgezonderd - reageerde in de jaren tachtig op de gewijzigde nieuwe omstandigheden met maatregelen die de productiviteit ingrijpend zouden verhogen: reorganisaties, herstructurering, schaalvergroting, modernisering en automatisering. Het verkoop- en distributienetwerk werd steeds grofmaziger; het aantal depots en verkooppunten liep drastisch terug, terwijl de overgeslagen of verkochte volumes per vestiging juist enorm stegen.

In deze situatie ontstond in het midden van de jaren tachtig Esso Benelux, een innig samenwerkingsverband van Esso Belgium, Esso Nederland en Esso Luxembourg. De Esso-raffinaderij in Rotterdam, gebouwd op het hoogtepunt van de groei, werd voor ruim 2,5 miljard gulden (1,2 miljard euro) gereconstrueerd, waarbij het accent kwam te liggen op diepteconversie, dat wil zeggen op het omzetten van economisch minder aantrekkelijke zware oliefracties in waardevolle lichtere producten. De gemoderniseerde conversieraffinaderij produceerde geen druppel zware stookolie meer. Dat was te danken aan de nieuwe FLEXICOKER (een patent van Exxon). Deze thermische kraakinstallatie zet de zwaarste koolwaterstofmoleculen uit het vat ruwe olie in lichtere om. Tegelijk met de FLEXICOKER werd een groot aantal nieuwe fabrieken gebouwd, waardoor in feite een compleet nieuw fabriekscomplex ontstond. Later, in 1994, volgde een nieuwe belangrijke investering: de bouw van de HydroCracker, een ontzwavelings- annex conversie-eenheid.

Ook de raffinaderij in Antwerpen concentreerde zich meer en meer op producten met een hoge toegevoegde waarde. Zij ontwikkelde zich tot de grootste Europese producent van solventen (oplosmiddelen), een product dat door ExxonMobil Chemical op de markt wordt gebracht. Meer investeringen volgden, waaronder een alkylatiefabriek een productie-eenheid voor hogere olefinen en, net als in Rotterdam, een complete warmtekrachtcentrale die ongeveer evenveel stroom produceert als de raffinaderij zelf nodig heeft.