Durante il primo conflitto mondiale Villa Emo fu sede del comando inglese sul fronte italiano e di un ospedale militare da campo. Nella Seconda Guerra mondiale su preciso veto del Ministero della Pubblica Istruzione, allora con delega anche sui beni artistici, Villa Emo fu una delle quattro ville del trevigiano non requisite per scopi militari. Nel periodo tra le due guerre furono ospitati anche il principe di Galles, futuro Edoardo VIII, e la principessa di Piemonte, futura ultima regina d’Italia, Maria Josè.
Le ultime generazioni della famiglia Emo si sono adoperate per mantenere nel corso del Novecento al meglio Villa Emo, anche incentivandone lo studio e ricerca con la raccolta dell’archivio storico famigliare e con altre iniziative, come la collezione di attrezzi della civiltà contadina a opera della contessa Barbara Steven, poi collocata in un piccolo museo nella fattoria di Villa Emo. Negli anni ottanta Villa Emo, su iniziativa della famiglia, apre al pubblico come museo e un decennio dopo parte delle sue stanze verranno adibite a ristorante e albergo sempre a conduzione famigliare. Nel 1996 il conte Marco Emo Capodilista, ultimo proprietario, ha l’onore di veder iscritta, da parte dell’UNESCO, la nobile dimora di famiglia tra i siti patrimonio mondiale dell’umanità, assieme alle altre ville palladiane, unendosi così al sito della città di Vicenza, già insignito del riconoscimento nel 1994. La storia della famiglie Emo e l’omonima villa, termina nel dicembre 2004, quando la villa viene acquistata dalla Banca di Credito Cooperativo, che colloca la propria sede dirigenziale e il centro servizi presso l’antica fattoria di Villa Emo.
Nel 2015 la Fondazione Villa Emo Onlus, creata nel 2005 per gestire e tutelare il bene storico, celebra il 450 anni del matrimonio tra Leonardo Emo, l'ispiratore del progetto dell'antica dimora, e Cornelia Grimani, primi abitanti della villa, con una esposizione sul costume del Cinquecento, a cura dell’associazione culturale Ispirazione, cui fa seguito una serata di rievocazione storica del giorno dell’anniversario di matrimonio, il 12 giugno 2015. Ultimo atto di celebrazione e ricordo della nobile famiglia che ha saputo ispirare, tramandare e conservare uno dei più begli esempi della civiltà di villa veneta.