Úgy tűnt az NVIDIA piaci pozíciója megtámadhatatlan, és az ipar megfigyelői a NVIDIA-ra úgy hivatkoztak, mint a „grafikus iparág Intel”-ére. Ettől függetlenül a fennmaradt legnagyobb rivális, az ATI Technologies versenyképességét megőrizte Radeon grafikus kártyájával, amit leginkább a GeForce 2 GTS-hez lehet hasonlítani. Válaszuk a GeForce 3-ra a Radeon 8500 volt. A kezdeti driver gondokat leküzdve, a 8500 komoly versenytársat jelentett alacsony árával és komolyabb teljesítményével. Az NVIDIA a GeForce 4 Ti sorozattal rászámolt az ATI-ra, mindenesetre a 4200-as sorozat késleltetett kiadása lehetővé tette a 8500-as kártya számára, hogy kifaragjon egy piaci szegmenst magának. Az ATI nekilátott a következő generációs kártyája fejlesztéséhez, ez volt a Radeon 9700. Amíg a következő generációs GeForce FX fejlesztése tartott, a legjobb NVIDIA mérnökök közül sokan az Xbox-on dolgoztak, dolgoztak az alaplapon, beleértve azt az API-t is amit a SoundStorm platform része volt. Az NVIDIA mérnökei a megegyezéshez híven újabb chipen a NV2A is dolgoztak. A kezdeti nagyon jó Microsoft-NVIDIA viszony megromlott, s az NVIDIA végül úgy döntött, hogy az a Sony-val dolgozik inkább a PlayStation 3 játékgépen. Az Xbox vita során az NVIDIA nem konzultált amikor a DirectX 9 specifikációját kihirdették, s az ATI eközben a Radeon 9700 kártyáját elkészítette. Az NVIDIA lebecsülte a Microsoft szabványát és ezért kemény árat fizetett: amint egyre több és több játék kezdte használni a DirectX 9 tudását, a gyenge shader teljesítmény a GeForce FX sorozatú kártyákban egyre nyilvánvalóbbá vált. Az NVIDIA kétségbeesetten próbálta eltüntetni a GeForce FX sorozat hiányosságait. Az optimalizált driver (meghajtóprogram) frissítésekkel próbálta a teljesítményt növelni. Néhány felhasználó vitatni kezdte, hogy a megnövelt teljesítmény ténylegesen megállja-e a helyét. A hardver teszteléssel foglalkozó oldalak jelentették meg a cikküket, miszerint az „optimalizált” driverek mesterségesen befolyásolják a teljesítménymérő programok eredményeit, tehát nem a valós eredményeket mutatják. A driverek legendás stabilitása és kompatibilitása hitelét vesztette. Az NVIDIA elvesztette piacvezető pozícióját az ATI-val szemben.