Kilka miesięcy wcześniej, w listopadzie 2005, otrzymała rolę Effie White w filmowej ekranizacji musicalu Dreamgirls, w którym zagrali także m.in. Jamie Foxx, Beyoncé Knowles i Eddie Murphy. Zdjęcia do produkcji rozpoczęto na początku stycznia 2006, zaś światowa remiera filmu odbyła się 18 stycznia 2007. W filmie Hudson zaśpiewała m.in. piosenkę „And I Am Telling You I’m Not Going”, którą w oryginale wykonała Jennifer Holliday.
Występ w filmie przyniósł artystce wiele pozytywnych recenzji od krytyków muzycznych i filmowych, za rolę Effie White Hudson otrzymała m.in. Oscara, BAFTA i Złoty Glob dla najlepszej aktorki drugoplanowej. W marcu 2007 Hudson została trzecią afroamerykańską celebrytką oraz pierwszą afroamerykańską piosenkarką, która znalazła się na okładce magazynu „Vogue”. Kilka miesięcy później ówczesny burmistrz Chicago, Richard M. Daley, mianował dzień 6 marca „dniem Jennifer Hudson”.