取代IBM
与此同时，面对来自兼容机制造商的激烈竞争，IBM决定用新型且功能强大的操作系统来取代DOS系统及其市场反响冷淡的图形化用户界面产品TopView。这个新型操作系统就是OS/2。
微软再次接受委托，负责新操作系统的开发工作。然而，这一工作从一开始就困难重重。到1990年，微软与IBM分道扬镳已是在所难免。
微软在OS/2的开发上投入了大量资源，IBM也是如此。但是，在这次的软件开发合作中，双方显然都缺乏诚意。
微软警觉地发现，IBM似乎是在两边投注，一方面利用自己在行业的影响力推动Unix操作系统的标准化；另一方面又向乔布斯的NeXT公司购买了NeXTSTEP系统的许可证。IBM的做法无可厚非，它通常会同时执行若干个替代方案，让公司的不同部门相互竞争，最终选出最有前景的项目继续开发。但从微软的立场看，这种做法不可能接受。微软要在OS/2系统的开发上花费几年的时间，万一IBM决定不支持OS/2操作系统，改用Unix系统或NeXTSTEP系统，这会让微软十分被动。
当然，微软同时也在开发Windows系统。Windows算不上是操作系统，但只要加上DOS就是完整的操作系统，因而微软也给自己留了后路。最初，微软计划将Windows设计成拥有图形化用户界面的OS/2那样的操作系统。微软对开发人员说，如果他们为Windows开发软件，那当OS/2问世时，这些软件也能在OS/2上运行。这种说辞显然经不住时间的推敲。
没过多久，微软和IBM从事OS/2开发的程序员开始互不理睬。虽然两家公司官方否认了摩擦的存在，但它们的联姻确实触礁了。IBM认定微软已经将精力转投到Windows的开发上去了，在OS/2的开发方面只是做做样子。IBM还认定微软虽嘴上说Windows不会与OS/2竞争，但暗地里已将竞争摆上日程。结果不出所料。IBM宣布，其推出的OS/2系统将采用两个版本，其中的专业版将由IBM独家销售。这可不是比尔·盖茨想听到的消息。
最后，盖茨对史蒂夫·鲍尔默说，微软要全力以赴地开发Windows系统，他也不管IBM会怎么想了。接着，一段盖茨说OS/2是“劣质产品”的录音曝光。两家公司终于翻脸了，IBM全面接手OS/2系统，而微软则是拼了命地开发Windows系统。
1990年，Windows3.0问世了，这是微软首次推出完整的图形化用户界面产品。乔恩·希勒也正是在这一年离开了微软公司。虽然在希勒任职期间，公司经营状况尚可，但这位得州人觉得该是前进的时候了。6个星期后，盖茨聘请了IBM公司的前员工迈克·霍尔曼出任总裁。虽然霍尔曼在微软仅工作到1992年，但其在任职期间对公司的经营方向和氛围并没有什么可圈可点的建树。毕竟，微软是比尔·盖茨自己的孩子。
即使年满40，盖茨和微软似乎一如既往地朝气蓬勃。与IBM的决裂使得微软充满了活力，相比之下，IBM陷入了低迷的境况。Windows最终获得了用户的肯定，而IBM的OS/2和图形化用户界面产品PresentationManager却没有掳获用户的芳心。计算机公司和软件开发商一致将微软当作市场的主导，并纷纷跟随它的脚步前进。
