Kan2001, ginampanan ni Moore an fictional character ni Clarice Starling sa crime thriller sequel na Hannibal, asin nagluwas siya bilang sarong siyentista sakomedyang science fiction na Evolution. Kan sumunod na taon siya nakipagtambalan liwat ki Todd Haynes sa pelikulang dramang Far from Heaven asin nagganap sa pelikulang dramang idinirehir ni Stephen Daldry na The Hours, na ginagampanan an sarong ribokadong agom sa dekada 1950 sa parehong pelikula. Nakua niya an Volpi Cup for Best Actress para sa nainot na pelikula asin Silver Bear for Best Actress para sa ikaduwa. Nakaresibe man siya nin mga nominasyon sa Academy Award para sa Best Actress (Far From Heaven) asin Best Supporting Actress (The Hours). Kan 2006, si Moore nagganap sa crime drama sa Freedomland asin science fiction thriller ni Alfonso Cuarónna Children of Men. Nagganap man siya bilang si socialite Barbara Daly Baekeland sa Savage Grace (2007) asin nagluwas katambal si Colin Firth sa dramang A Single Man (2009).