A l'aube du XXe siècle, Girard-Perregaux jouit d'une aura incontestable. Sa suprématie lors des expositions internationales est telle que la Maison est jugée hors concours puis élue jury permanent d'expositions de montres internationales, en reconnaissance de sa quête permanente de précision. Le comte Ferdinand von Zeppelin lui-même mesure ses essais aéronautiques au moyen de garde-temps Girard-Perregaux.

Au décès de Constant Girard-Perregaux, en 1903, son fils Constant Girard-Gallet prend sa succession aux commandes de la Manufacture. En 1906, il reprend la fameuse Maison Bautte et la fusionne avec Girard-Perregaux et Cie. C'est ainsi que deux illustres noms de l'horlogerie suisse se retrouvent définitivement unis.
En 1928, Otto Graef (1862-1948), horloger d'origine allemande installé à La Chaux-de-Fonds dès l'âge de 20 ans et propriétaire de la Marque MIMO (Manufacture Internationale de Montres Or), reprend le capital-actions de Girard-Perregaux. Son entreprise prend une dimension planétaire. En 1930, les ventes de montres-bracelets dépassent en nombre, pour la première fois, celles des montres de poche, cinquante ans après que Constant Girard-Perregaux eut anticipé cette façon de porter l'heure.

Dans les années 1940, la Marque Girard-Perregaux poursuit son développement tant en Europe que sur le continent américain, en particulier avec le modèle étanche Sea Hawk, alors que la Marque MIMO se diffuse essentiellement sur les marchés européens. En 1945 est créé un modèle rectangulaire d'inspiration Art Déco qui sera repris cinquante ans plus tard et baptisé Vintage 1945.
