Cotillard jest pierwszą aktorką, która zdobyła Złoty Glob za rolę w obcym języku od 1972, kiedy Liv Ullmann odebrała nagrodę za film Emigranci. Jako pierwsza francuska aktorka odebrała nagrodę BAFTA dla najlepszej aktorki pierwszoplanowej od czasu nagrodzenia Stéphane Audran w 1973 roku. Otrzymała również ojczystego Cezara, jako pierwsza kobieta i druga osoba (po Adrienie Brodym za Pianistę (2002)) nagrodzona zarówno Oscarem, jak i Cezarem za tę samą rolę. Cotillard zdobyła także za swoją rolę nagrodę Złotego Lwa Czeskiego.
W czerwcu 2008 aktorkę zaproszono do członkostwa w amerykańskiej Akademii Filmowej.
W 2009 wystąpiła m.in. u boku Johnny’ego Deppa w filmie Wrogowie publiczni w reżyserii Michaela Manna oraz w musicalu Dziewięć Roba Marshalla u boku Daniela Day-Lewis, Penélope Cruz, Judi Dench, Nicole Kidman, Sophii Loren i Kate Hudson. Za rolę Luisy Contini w tym drugim filmie nominowana została do Złotego Globu. Była też to, wg rankingu magazynu Time, jedna z najlepszych kobiecych ról tamtego roku, Cotillard znalazła się tuż za Mo’Nique, Carey Mulligan, Saoirse Ronan i Meryl Streep.
Od 2011: Incepcja i kolejne projekty W 2010 roku premierę miał popularny film Christophera Nolana Incepcja z Cotillard w obsadzie.
W 2016 aktorka wystąpiła m.in.