Kilka lat później przejął kontrolę nad przeżywającym kłopoty finansowe Goldwyn Picture Corporation, które było kierowane przez teatralnego impresario Lee Shuberta. Goldwyn Picture posiadał znak towarowy lwa. Bez Samuela Goldwyna studiu Goldwyn brakowało skutecznego kierownika. Ze swym asystentem Nicholasem Schenckiem, potrzebnym w Nowym Jorku by wesprzeć zarządzanie na Wschodnim Wybrzeżu, Loew musiał znaleźć wykwalifikowanego kierownika, który mógłby zaopiekować się tą nową jednostką w Los Angeles.
W kwietniu 1924 Loew rozwiązał ten problem kupując przedsiębiorstwa produkcji filmów Louisa B. Mayera. Nowa konglomeracja stała się znana jako Metro-Goldwyn-Mayer. Zgodnie z umową Mayer został szefem trzech połączonych studiów Hollywood, a asystent Mayera Irving Thalberg zajął się produkcją filmów. Przyniosło to też kontrakty Mayer Pictures z kluczowymi reżyserami takimi jak Fred Niblo, John M. Stahl i z aktorką Normą Shearer.
Marcus Loew nie doczekał świetności MGM. Zmarł trzy lata później na atak serca w wieku pięćdziesięciu siedmiu lat w Glen Cove na Long Island.