Rok późnej aktorka wystąpiła w aż ośmiu filmach, głównie w drugoplanowych rolach. W "Weronika postanawia umrzeć" według powieści Paulo Coelho wcieliła się w postać pensjonariuszki zakładu dla psychicznie chorych, natomiast w komedii romantycznej "Wszyscy mają się dobrze" zagrała u boku Roberta De Niro i Drew Barrymore. W 2010 roku aktorka otrzymała jedną z głównych ról w serialu "Treme", który opowiada historię życia mieszkańców Nowego Orleanu po przejściu huraganu Katrina. W tym samym roku aktorka wystąpiła w dwóch znaczących dramatach: w "Conviction" wcieliła się w postać policjantki Nancy Taylor, które zeznaje przeciwko bratu głównej bohaterki (w tej roli Hilary Swank), natomiast w "Fighterze" w reżyserii Davida O. Russella zagrała matkę dwójki bokserów, partnerując tym samym Christianowi Bale'owi, Markowi Wahlbergowi i Amy Adams. Za rolę w tym ostatnim filmie Leo otrzymała Złoty Glob dla najlepszej aktorki drugoplanowej i Oscara.