Películas de principios del siglo XXI
Moore siguió a varias comedias sobre relaciones sentimentales recibidas tibiamente con la alabada distopía futurista Hijos de los hombres (2006), de Alfonso Cuarón, y más tarde con su vampírico papel de la inestable Barbara Baekeland (que se casó con el heredero de la fortuna de la baquelita y fue asesinada por su hijo) en Savage Grace (2007). Hizo interpretaciones más discretas como una mujer enamorada de su mejor amigo gay (interpretado por Colin Firth) en el debut como director del diseñador de moda Tom Ford, Un hombre soltero (2009); una mujer que engaña a su pareja lesbiana en Los chicos están bien (2010); y una mujer infeliz casada con el personaje de Steve Carell en Crazy, Stupid, Love. (2011).
En 2012 Moore realizó una interpretación ganadora del Emmy como la candidata republicana a la vicepresidencia en 2008, Sarah Palin, en la película de HBO Game Change, antes de protagonizar Lo que Maisie sabía, una adaptación moderna de la novela de Henry James. Entre sus últimas películas se encuentran la dramedia The English Teacher (2013); Carrie (2013), una película de terror basada en la novela clásica de Stephen King; Non-Stop (2014), un thriller de acción ambientado en un avión; y Los juegos del hambre: Sinsajo Parte 1 (2014) y Los Juegos del Hambre: Sinsajo Parte 2 (2015), adaptaciones de una novela juvenil de la serie de Suzanne Collins. Moore fue especialmente elogiada por la sutileza con la que representó las luchas de una profesora de lingüística a la que se le diagnostica la enfermedad de Alzheimer en fase inicial en Still Alice (2014). Por su interpretación, obtuvo un Óscar a la mejor actriz. A continuación, Moore acechó alegremente la pantalla como bruja vengativa en la aventura fantástica El séptimo hijo (2014) y como actriz inestable en la mordaz sátira de Hollywood Maps to the Stars (2014), de David Cronenberg. Evocó la angustia de una mujer moribunda que debe luchar para transmitir sus beneficios de pensión a su pareja de hecho (interpretada por Ellen Page) en Freeheld (2015), basada en una historia real.
Julianne Moore en Still Alice (2014), dirigida por Richard Glatzer y Wash Westmoreland.
En 2017 Moore volvió a colaborar con Todd Haynes en Wonderstruck, retratando a una glamurosa actriz de cine, y luego interpretó a una esposa y a su hermana gemela en la comedia negra Suburbicon. Al año siguiente protagonizó a una renombrada cantante de ópera atrapada en una situación de rehenes en la adaptación de la novela de Ann Patchett Bel Canto y como una mujer divorciada que busca el amor en sus propios términos en Gloria Bell. Más tarde, Moore retrató a una rica magnate de los medios de comunicación que hace una serie de revelaciones sorprendentes cuando considera donar una gran suma a un orfanato en Después de la boda (2019). En el biopic Las Glorias (2020), interpretó al icono feminista Gloria Steinem.