Le sort dans les salles françaises la comédie dramatique "Intouchables", où Omar Sy incarne un trentenaire ayant grandi en banlieue, devenu auxiliaire de vie d'un riche tétraplégique incarné par François Cluzet. Le long-métrage, écrit et réalisé par Éric Toledano et Olivier Nakache, connait un énorme succès, avec plus de 19 millions de spectateurs, et se classe au premier rang du box office français en 2011. À la suite de quoi, le comédien devient la troisième personnalité préférée des Français, derrière Yannick Noah et Zinédine Zidane selon l'Ifop. Ce film lui permet également de remporter le Globe de Cristal 2012 du meilleur acteur, le Prix du meilleur acteur ex-æquo avec son partenaire François Cluzet au Festival international du film de Tokyo et le César du meilleur acteur lors de la des César en 2012. Il est le premier acteur noir à se voir décerner le César du meilleur acteur. En février, il est choisi pour remplacer Jamel Debbouze, au casting de l'adaptation "L'Écume des jours", réalisé par Michel Gondry. Il y incarne Nicolas, le fidèle ami du héros joué par Romain Duris. Le film reçoit un accueil mitigé à sa sortie en avril 2013, et ne parvient pas à la rentabilité.