২০০৭ সালে ডিক্যাপ্রিও পরিবেশ বিষয়ক প্রামাণ্যচিত্র দ্য ইলেভেন্থ আওয়ার এবং কমেডি ড্রামা গার্ডেনার অফ ইডেন প্রযোজনা করেন। পরের বছর স্যাম মেন্ডেস পরিচালিত রেভলূশন্যারি রোড ছবিতে দ্বিতীয়বারের মত কেট উইন্সলেটের বিপরীতে কাজ করেন এবং রিডলি স্কট পরিচালিত অ্যাকশন ড্রামা বডি অফ লাইজ ছবিতে অভিনয় করেন। ২০১০ সালে তিনি স্কোরসেজির সাইকো-থ্রিলার শাটার আইল্যান্ড এবং ক্রিস্টোফার নোলান পরিচালিত সায়েন্স ফিকশন থ্রিলার ইনসেপশন ছবিতে অভিনয় করেন। ২০১১ সালে জে. এডগার ছবিতে এফবিআই মহাপরিচালক জে. এডগার হুভার চরিত্রে অভিনয় করেন। পরের বছর কুয়েন্টিন টারান্টিনো পরিচালিত পশ্চিমা ধাঁচের জ্যাঙ্গো আনচেইন্ড চলচ্চিত্রে অভিনয় করেন। ২০১৩ সালে এফ. স্কট ফিটজেরাল্ড রচিত দ্য গ্রেট গেটসবি উপন্যাস অবলম্বনে বাজ লুরম্যান পরিচালিত দ্য গ্রেট গেটসবি ছবিতে জে গেটসবি এবং দ্য উলফ অফ ওয়াল স্ট্রিট ছবিতে জর্ডান বেলফোর্ট চরিত্রে অভিনয় করেন। বেলফোর্ট চরিত্রে অভিনয়ের জন্য তিনি তৃতীয়বারের মত শ্রেষ্ঠ অভিনেতার জন্য একাডেমি পুরস্কার ও গোল্ডেন গ্লোব পুরস্কার মোশন পিকচার মিউজিকাল অর কমেডি-এর মনোনয়ন লাভ করেন। ২০১৫ সালে ডিক্যাপ্রিও সারভাইভাল ড্রামা দ্য রেভেন্যান্ট ছবিতে হিউ গ্লাস চরিত্রে অভিনয় করেন এবং প্রথমবারের মত শ্রেষ্ঠ অভিনেতার জন্য একাডেমি পুরস্কার লাভ করেন।