Gaspard Ulliel passe à un autre projet d'envergure : il est choisi par le jeune réalisateur québécois, Xavier Dolan, pour tenir le rôle-titre de son premier projet français, "Juste la fin du monde". L'acteur y est entouré de Nathalie Baye, Marion Cotillard, Léa Seydoux et Vincent Cassel. Sa performance convainc de nouveau l'Académie des Césars, qui lui décerne le prix du meilleur acteur pour ce film lors de la 42e cérémonie, en 2017. Parallèlement sort un projet plus expérimental, le drame musical "La Danseuse", de Stéphanie Di Giusto, où il donne la réplique à la chanteuse Soko et retrouve Mélanie Thierry.