שנה לפני שחזר בתשובה, הוחלט להעניק לאורי זוהר את פרס מטעם המדינה, אך הוא סירב לקבל את הפרס.
נקודת המפנה בחייו הגיעה בעקבות מפגש עם הרב יצחק שלמה זילברמן בירושלים. זוהר סיפר כי הרב אמר לו שהוא יכול להוכיח לו שיש בורא עולם ושתורת ישראל אמת, שיחה שהובילה אותו לפתוח בתהליך עמוק של חזרה בתשובה.
בתחילת תהליך החזרה בתשובה שלו, המאזינים לתוכנית הרדיו כבר יכלו להרגיש בשינוי שחל בו, כאשר החל לעסוק יותר ויותר בשיחות על אמונה ודת.
באחד הראיונות שתיארו את תחילת הדרך הרוחנית שלו אמר זוהר: "פשוט הוכיחו לי טאק, טאק, טאק, טאק, וזה הצטרף לתמונה, וראיתי שזאת אמת. אמרתי: אין לי ברירה".
רגע דרמטי במיוחד התרחש בשנת 1977, כאשר הופיע במהלך שידור ואמר "זה הסוד שלי" כשהוא חובש כיפה וציציות גלויות, צעד שהדהים את הציבור בישראל באותם ימים.
לאחר שעזב לחלוטין את עולם ההבל, נכנס ללמוד בישיבת "אור שמח", ובהמשך למד גם בישיבת "אדרת אליהו" של הרב זילברמן ואף מסר שם שיעורים.
חזרתו בתשובה עוררה הדים עצומים בישראל והפכה לאחד מסיפורי החזרה בתשובה המפורסמים ביותר במדינה, בעיקר בשל מעמדו כאחד מאנשי הבידור הגדולים בארץ באותה תקופה.
הרב אורי זוהר הקדיש את חייו להכוונת חוזרים בתשובה ואף הקים את ארגון "מענה", שפעל לסייע לאנשים בתחילת דרכם הרוחנית.
בדרשותיו ובשיעוריו הרבה לדבר נגד התרבות החילונית, ותיאר את חייו הקודמים כשלב ילדותי וחסר תכלית לעומת החיים שמצא בעולם התורה.
גם לאחר חזרתו בתשובה המשיך להשפיע על הציבור בישראל דרך תוכניות רדיו, שיעורי תורה, פעילות בארגון "לב לאחים" ועוד.