2009年，林志玲和周杰伦共同出演电影《刺陵》。同年她与孙红雷主演的《决战剎马镇》，2010年上映时票房突破5000万元人民币（约新台币2.2亿元）。2010年4月，在日本参与富士电视台黄金时段「月九连续剧」《月之恋人》（）的演出，与知名日演员北川景子等人合作。共8集，第1集收视率22.4%。2011年，担任由导演陈正道执导的《幸福额度》，林一人分饰性格迥异的双胞胎姊妹，演技广受媒体、观众、专业人士肯定。同年8月，登上日本银座挑战舞台剧「赤壁-爱-」，全程以日文演出，共演出32场，门票几乎全数卖