В 2009 году она получила Приз за лучшую женскую роль Каннского кинофестиваля, за роль в фильме «Антихрист». Генсбур снялась во французско-австралийском фильме «Дерево», вышедшем в 2010 году, и в научно-фантастическом фильме-катастрофе Ларса фон Триера «Меланхолия». Она была членом жюри 62-го Берлинского международного кинофестиваля в феврале 2012 года. В мае 2012 года состоялась премьера фильма , где она снялась вместе с британским музыкантом Питом Доэрти.