30 maja 2007 roku w Internecie ukazał się utwór pt. „Eva”. 24 maja ujawniono nazwisko nowej wokalistki – Anette Olzon. Występuje ona w kolejnych dwóch singlach: „Amaranth” i „Bye Bye Beautiful”. Kolejny pełny album grupy – Dark Passion Play ukazał się 28 września 2007. W grudniu 2007 roku na terenie Finlandii został wydany kolejny singel „Erämaan Viimeinen”. Jest on wersją instrumentalnego utworu „Last of the Wilds” z albumu Dark Passion Play zawierającą fiński tekst. Z uwagi na fakt, że Anette Olzon jest z pochodzenia Szwedką i nie zna fińskiego, jako wokalistka gościnnie wystąpiła Johanna „Jonsu” Salomaa z zespołu Indica. 21 maja tego samego roku ukazał się singel „The Islander”, a 14 kwietnia 2008 ukazał się wideoklip do tego utworu, który wyemitowano pierwszy raz w fińskim MTV o 7 wieczorem (fińskiego czasu). W tworzeniu albumu brał także udział Troy Donockley.

2 grudnia 2011 roku wydany został ósmy studyjny album, Imaginaerum. Było to największe przedsięwzięcie zespołu, gdyż razem z albumem nagrywano także film o tym samym tytule. W jednym z wywiadów Holopainen mówi, że chcieli stworzyć coś, czego jeszcze nigdy nie wypróbowali, tak narodziła się idea filmu, którą zrealizowano wraz z reżyserem Stobe Harju, odpowiedzialnym za teledyski do utworów The Islander czy Noise.