Vandplanterne indvandrede hurtigt til den nye sø, og allerede få år efter genopretningen var Filsø voksested for flere arter af vandplanter end nogen anden dansk sø. I 2014 fandt man 40 arter, i 2015 56 arter og i 2016 hele 60 arter i søen, heriblandt strandbo, vandportulak, krybende ranunkel, vandpeberbækarve, sideskærm, nålesumpstrå, alm. pilblad og krybende vandkrans samt flere arter af vandaks og kransnålalger. Blandt de mest bemærkelsesværdige fund var dog krybende søpryd, som ikke var set i Danmark siden 1975.
Også fuglene tog hurtigt søen til sig, og siden genskabelsen er der iagttaget ca. 250 forskellige fuglearter ved Filsø. I efteråret 2012 kunne man således registrere mere end 10.000 krikænder, hvilket var det tredjestørste antal i Danmark nogensinde, ligesom mere end 200 skestorke kunne ses på Storeholm i eftersommeren 2013. Store sjældenheder som nordisk lappedykker, sorthovedet måge og sandterne ynglede i en periode ved søen, men er siden forsvundet. I dag omfatter ynglefuglene bl.a. havørn, rørhøg, trane, rørdrum, klyde, dobbeltbekkasin, sydlig blåhals, skægmejse og rødrygget tornskade. Desuden er Filsø og dens omgivelser et meget vigtigt raste- og fourageringsområde for sangsvane, pibesvane, bramgås, grågås og kortnæbbet gås. Også rovfugle som fiskeørn, vandrefalk og blå kærhøg er regelmæssige gæster.
Odderen indfandt sig snart og yngler i dag med flere par ved søen. Den har fået selskab af de invasive mink og mårhund, som pga. deres indhug i fuglebestanden regelmæssigt reguleres. Derudover huser området en stor krondyrbestand, som ved deres græsning bidrager til at holde landskabet lysåbent. Krondyrrudler ses særlig ofte ved Petersholm.
Ikke alt har dog været idyl. Eksempelvis døde ca. 160 tons fisk efter tre dages iltsvind i begyndelsen af august 2018. Formentlig skyldtes iltsvindet en pludselig udledning af ophobet organisk materiale i drænrør, grøfter og dybe jorder, som på én gang blev skyllet ud i søen under et skybrud. Iltsvindet tog livet af hele Søndersøs bestand af gedder, og for at genoprette balancen mellem rovfisk og fredfisk er der siden 2019 udsat geddeyngel i søen. De små gedder skal dele Filsø med en overlevende fiskestand af bl.a. aborre, skalle, brasen og ål.
