Filmy początku XXI wieku
Moore po kilku słabo przyjętych komediach o związkach, zagrała w chwalonej futurystycznej dystopii Alfonso Cuaróna Children of Men (2006), a następnie wcieliła się w postać niestabilnej Barbary Baekeland (która poślubiła dziedzica fortuny Bakelite i została zamordowana przez swojego syna) w Savage Grace (2007). Bardziej stonowane role to: kobieta zakochana w swoim najlepszym przyjacielu geju (w tej roli Colin Firth) w debiucie reżyserskim Toma Forda, Samotny mężczyzna (2009); kobieta zdradzająca swoją lesbijską partnerkę w filmie Dzieciaki mają rację (2010); oraz nieszczęśliwa kobieta będąca żoną Steve’a Carella w filmie Szalona, głupia miłość. (2011).
W 2012 roku Moore wystąpiła w nagrodzonym Emmy filmie HBO Game Change jako republikańska kandydatka na wiceprezydenta z 2008 roku Sarah Palin, a następnie zagrała w filmie What Maisie Knew, współczesnej adaptacji powieści Henry’ego Jamesa. Jej późniejsze filmy to dramat The English Teacher (2013); Carrie (2013), horror oparty na klasycznej powieści Stephena Kinga; Non-Stop (2014), thriller akcji rozgrywający się w samolocie; oraz The Hunger Games: Mockingjay Part 1 (2014) i The Hunger Games: Mockingjay Part 2 (2015), adaptacje powieści young-adult z serii autorstwa Suzanne Collins. Moore została szczególnie doceniona za subtelność, z jaką przedstawiła zmagania profesor lingwistyki, u której zdiagnozowano chorobę Alzheimera na wczesnym etapie rozwoju, w filmie Still Alice (2014). Za swoją kreację otrzymała Oscara dla najlepszej aktorki. Następnie Moore z radością przemierzała ekrany jako mściwa czarownica w przygodowym filmie fantasy Siódmy syn (2014) oraz jako niestabilna aktorka w przenikliwej hollywoodzkiej satyrze Davida Cronenberga Mapy do gwiazd (2014). W opartym na prawdziwej historii filmie Freeheld (2015) wcieliła się w postać umierającej kobiety, która musi walczyć o przekazanie świadczeń emerytalnych swojej partnerce domowej (w tej roli Ellen Page).
Sony Pictures Classics
W 2017 roku Moore ponownie spotkała się z Toddem Haynesem przy filmie Wonderstruck, portretując pełną przepychu aktorkę filmową, a następnie zagrała żonę i jej siostrę bliźniaczkę w mrocznej komedii Suburbicon. W następnym roku wystąpiła jako znana śpiewaczka operowa uwikłana w sytuację zakładniczą w adaptacji powieści Ann Patchett „Bel Canto” oraz jako rozwiedziona kobieta poszukująca miłości na własnych warunkach w filmie „Gloria Bell”. Później Moore sportretowała bogatą potentatkę medialną, która dokonuje serii zaskakujących rewelacji, gdy rozważa przekazanie dużej sumy na sierociniec w After the Wedding (2019). W filmie biograficznym The Glorias (2020) zagrała ikonę feminizmu Glorię Steinem.