1. 1998年，被张艺谋选中，在根据鲍十小说《纪念》改编的剧情电影《我的父亲母亲》中饰演女主角招娣，并凭借该片获得第23届大众电影百花奖最佳女主角奖。
2. 1999年，与周润发、杨紫琼联袂主演由李安执导的武侠动作电影《卧虎藏龙》，在片中饰演武功高强的九门提督之女玉娇龙，并获得了美国独立精神奖最佳女配角奖、第13届芝加哥影评人协会奖佳新人奖、第54届英国电影学院奖最佳女配角提名等多个国际类奖项。
3. 2000年，与成龙、克里斯·塔克联袂主演动作电影《尖峰时刻Ⅱ》，在片中饰演美丽又凶残的女打手胡莉，从此走向“国际章”的道路。
4. 2004年7月16日，与金城武、刘德华合作，出演古装武侠电影《十面埋伏》，在片中饰演为了替父亲报仇而隐姓埋名委身于牡丹坊卖艺的小妹，并凭借该片获得第11届中国电影华表奖优秀女演员奖。
5. 2005年，其主演的剧情电影《艺伎回忆录》在日本上映，在片中饰演自幼被送去艺伎馆学做艺伎的女主角小百合（千代子），并凭借该片入围第63届美国电影电视金球奖电影类/剧情类最佳女主角奖，同年，作为颁奖嘉宾出席第77届奥斯卡颁奖礼，并成为奥斯卡终身评委。
6. 2006年，其主演的古装宫廷电影《夜宴》上映，在片中饰演意识到权力的重要性并主动追求权力的婉后。同年，她担任了戛纳国际电影节的评委。
7. 2008年，与黎明搭档主演的剧情电影《梅兰芳》首映，在片中饰演性格开阔爽朗的京剧艺人孟小冬，并凭借该片获得第13届中国电影华表奖优秀女演员奖。
8. 2013年1月8日，与梁朝伟、张震、宋慧乔合作，主演《一代宗师》，在片中饰演对武术有着与生俱来的天赋和痴迷的宫二先生，并凭借该片获得第50届台湾电影金马奖最佳女主角奖、第33届香港电影金像奖最佳女主角奖、第32届大众电影百花奖最佳女主角奖等多个奖项。
9. 2016年，章子怡主演谍战电影《罗曼蒂克消亡史》，在片中饰演王老板的太太小六。
10. 2018年，与黄晓明、王力宏、张震、陈楚生主演的青春片《无问西东》上映。
