Filme des frühen 21. Jahrhunderts
Moore folgte auf mehrere lauwarme Beziehungskomödien mit Alfonso Cuaróns viel gelobter futuristischer Dystopie Children of Men (2006) und später einer vampirhaften Darstellung der labilen Barbara Baekeland (die den Erben des Bakelite-Vermögens heiratete und von ihrem Sohn ermordet wurde) in Savage Grace (2007). Sie gab gedämpftere Auftritte als eine Frau, die in ihren schwulen besten Freund (gespielt von Colin Firth) in Modedesigner Tom Fords Regiedebüt A Single Man (2009) verliebt ist; eine Frau, die ihre lesbische Partnerin in The Kids Are All Right (2010) betrügt; und eine unglückliche Frau, die mit Steve Carells Charakter in Crazy, Stupid, Love. (2011).
Im Jahr 2012 lieferte Moore eine Emmy-gekrönte Performance als republikanische Vizepräsidentschaftskandidatin Sarah Palin in dem HBO-Film Game Change ab, bevor sie in What Maisie Knew, einer modernen Adaption des Henry James-Romans, die Hauptrolle übernahm. Zu ihren späteren Filmen gehören die Dramedy The English Teacher (2013), Carrie (2013), ein Horrorfilm, der auf Stephen Kings klassischem Roman basiert, Non-Stop (2014), ein Action-Thriller, der in einem Flugzeug spielt, und The Hunger Games: Mockingjay Part 1 (2014) und The Hunger Games: Mockingjay Part 2 (2015), Verfilmungen eines Jugendromans der Reihe von Suzanne Collins. Moore wurde besonders für die Subtilität gelobt, mit der sie in Still Alice (2014) die Kämpfe einer Linguistik-Professorin darstellte, bei der eine früh einsetzende Alzheimer-Krankheit diagnostiziert wurde. Für ihre Darstellung erhielt sie einen Oscar als beste Schauspielerin. Danach pirschte sich Moore als rachsüchtige Hexe in dem Fantasy-Abenteuer Seventh Son (2014) und als labile Schauspielerin in David Cronenbergs pointierter Hollywood-Satire Maps to the Stars (2014) genüsslich über die Leinwand. In Freeheld (2015), der auf einer wahren Geschichte basiert, verkörperte sie die Qualen einer sterbenden Frau, die darum kämpfen muss, ihre Rentenansprüche an ihre Lebensgefährtin (gespielt von Ellen Page) weiterzugeben.
Im Jahr 2017 arbeitete Moore erneut mit Todd Haynes für den Film Wonderstruck zusammen, in dem sie eine glamouröse Filmschauspielerin darstellte, und spielte anschließend eine Ehefrau und deren Zwillingsschwester in der dunklen Komödie Suburbicon. Im folgenden Jahr spielte sie eine renommierte Opernsängerin, die in der Verfilmung von Ann Patchetts Roman Bel Canto in eine Geiselnahme gerät, und eine geschiedene Frau, die in Gloria Bell die Liebe zu ihren eigenen Bedingungen sucht. Später porträtierte Moore in After the Wedding (2019) einen wohlhabenden Medienmogul, der eine Reihe verblüffender Enthüllungen macht, als sie erwägt, eine große Summe an ein Waisenhaus zu spenden. In dem Biopic The Glorias (2020) spielte sie die feministische Ikone Gloria Steinem.