Ab der Jahrtausendwende war Gastdorf immer wieder in größeren und kleineren Kinorollen zu sehen. Häufig wurde sie dabei in Mütterrollen besetzt. In Sönke Wortmanns Kinoerfolg "Das Wunder von Bern" (Kinostart: Oktober 2003), mit der ihr der Durchbruch als Kinoschauspielerin gelang, spielte sie die Mutterrolle der Christa Lubanski, einer klassischen „Trümmerfrau“, die sich mit ihrer kleinen Kneipe nach dem Zweiten Weltkrieg mühsam eine neue Existenz aufgebaut hat. In "Sophie Scholl – Die letzten Tage" (Kinostart: Februar 2005) verkörperte Gastdorf die Widerstandskämpferin Else Gebel, die während der Zeit der gemeinsamen Inhaftierung mit Sophie Scholl in der Gestapo-Leitstelle im Wittelsbacher Palais mit ihr Freundschaft schließt. 2006 spielte Gastdorf in "Neandertal" eine Mutter, deren Sohn Guido an Neurodermitis leidet und die in einem Alkoholrausch schwer stürzt. In "Die Welle" (Kinostart: März 2008) war sie die Mutter des Schülers Tim Stoltefuss (Frederick Lau). In "Hilde" (Kinostart: März 2009) stellte sie Frieda Knef, die Mutter der von Heike Makatsch gespielten Schauspielerin und Sängerin Hildegard Knef dar. In der Filmkomödie "Eine Insel namens Udo" (Kinostart: Juni 2011) spielte sie als Frau Weber, an der Seite ihres Ehemanns Jan-Gregor Kremp, den weiblichen Part eines Ehepaars. In dem Episodenfilm "Ruhm" (Kinostart: März 2012) war sie Elke Ebling, die Frau des Elektroingenieurs Joachim Ebling (Justus von Dohnányi). In dem Kinofilm "Fritz Lang – Der andere in uns" (Kinostart: April 2016) spielte sie wieder eine historische Figur: die Schauspielerin, Schriftstellerin und Drehbuchautorin Thea von Harbou, die Ehefrau des Regisseurs Fritz Lang. In dem Kinofilm "24 Wochen", der im Februar 2016 im Rahmen der 66. Internationalen Filmfestspiele Berlin (Berlinale) als einziger deutscher Beitrag uraufgeführt wurde und im September 2016 in den deutschen Kinos anlief, spielte Gastdorf die Beate Lorenz, die Großmutter in der Familie.