2002年，她首度与张艺谋合作《英雄》出演飞雪。这部叙事独特的武侠电影以色彩为表征层层接近真相，杜可风的摄影令影片增色不少，飞雪在秋林中的红衣飘逸，令人印象深刻。影片在世界各地获得票房佳绩，但张曼玉表示武打片并非她所擅长。2004年她再度与奥利维耶·阿萨亚斯合作，在《错的多美丽》中饰演一位吸毒的摇滚女歌手，并因此获得当年坎城影展最佳女演员的桂冠，成为第一位获得坎城最佳女演员的亚洲演员。2006年，美国片商将该片引入，她因此被《纽约时报》列入年度“最佳表演者”（"The Greatest Perform