2000年8月に登場。
エンジンはV8・4300ccの3UZ-FEに変更された。デザインも先代までとは大きく変わり曲面を多用した優雅な印象で構成されている。同時に、ドアは先代までのプレス式から一転、後部ドアに三角窓の付くサッシュ式となった。このモデルで電子制御が大幅に増加、全てのドアにイージークローザーが装備され、従来のワイヤレスドアロックの発展版であるスマートキーシステムが選択できるようになった。 先代同様、グレード構成はA仕様・B仕様・C仕様の3仕様が展開されており、パッケージオプションとしてA仕様・B仕様には「eRバージョン」が、C仕様には「Fパッケージ」、「インテリアセレクション」、「Fパッケージインテリアセレクション」がそれぞれ設定された。 環境性能にも力を入れ、排気ガスは平成12年規制よりさらに75%低減、市販車では世界トップのCd値0.25を実現した。 内装デザインは帝国ホテル・フォーシーズンズ・リッツカールトンの客室を参考にし、シートはブリティッシュエアウェイズと日本航空のファーストクラス用シートを参考にした。

2003年8月のマイナーチェンジでは前期を昇華させたかのようなリファインが行われた。ヘッドライト、ボンネット、フェンダー、トランクリッドなどすべてが新デザインとなっている。同時に、リヤコンビネーションレンズにLEDを採用するなど新鮮味もプラスされた。それに伴い全長は5mを超えた。また、ATが5段から6段になり、10・15モード燃費が従来型の8.2km/Lから8.9km/Lへ向上した。 尚、このマイナーチェンジを機にこれまでのグレード構成やパッケージオプションが見直され、中間グレードとして展開されていたB仕様やA仕様・B仕様に設定されていたパッケージオプション「eRバージョン」は廃止された。一方でこれらの廃止されたグレードやパッケージオプションと入れ替わる形で新たに中間グレードeR仕様が追加されることとなり、マイナーチェンジ後のグレード構成は、A仕様・eR仕様・C仕様の3仕様、パッケージオプションとして引き続きC仕様には「Fパッケージ」、「インテリアセレクション」、「Fパッケージインテリアセレクション」が設定された。安全装備には、ミリ波レーダーを使用したプリクラッシュ・セーフティシステムがオプションとして導入され、エレクトロマルチビジョン装着車には光ビーコンVICSとバックカメラも標準装備。またアルミホイールのインチアップも行われA/C仕様は17インチ55偏平タイヤ・eR仕様は18インチ45偏平タイヤにサイズアップ。
しかし、のちの2006年8月のトヨタの高級車ブランド「レクサス」のフラッグシップモデルレクサス・LSの投入を待たずして、同年5月、セルシオの17年間にもわたる歴史は終止符を打つこととなった。

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