Lần hợp tác thứ tư của Phoenix và Grey là qua dự án "The Immigrant" (2013), một bộ phim chính kịch trong đó anh đóng một vai phụ. "The Immigrant" cùng phần trình diễn của anh đã nhận được những đánh giá tích cực tại Liên hoan phim Cannes 2013. Trong bài đánh giá của mình, Ignatiy Vishnevetsky của "The AV Club" cho rằng bộ phim sở hữu một trong những màn trình diễn xuất sắc nhất của Phoenix, đồng thời khen ngợi lần hợp tác này của Phoenix và Grey: "cả hai ăn ý đến mức khó có thể biết được đâu là lúc Phoenix ngừng diễn và [đâu là lúc] phong cách hình ảnh của Grey [...] bắt đầu". Bộ phim điện ảnh tiếp theo của Phoenix trong năm là tác phẩm khoa học viễn tưởng lãng mạn của Spike Jonze, mang tựa đề "Her". Anh vào vai Theodore Twombly, người đàn ông nảy sinh mối quan hệ tình cảm với Samantha, một hệ điều hành máy tính thông minh được nhân cách hóa với giọng nữ. Tác phẩm được giới chuyên môn đánh giá cao, trong đó nhà phê bình AA Dowd của "The AV Club" đã gọi Phoenix là "một trong những diễn viên có cảm xúc chân thật nhất của Hollywood", đồng thời ấn tượng cách anh dễ dàng giải phóng sự thương tổn trong những cảnh quay cận của bộ phim. Cây viết cũng khen ngợi vai diễn của Phoenix: "màn trình diễn tuyệt vời đã giải cứu nhân vật – vốn là một mớ hỗn độn của những bất an, hối tiếc và khao khát – khỏi bữa tiệc của lòng thương hại mà anh ta dễ dàng vấp phải." "Her" thu về tổng doanh thu cao gấp đôi so với ngân sách sản xuất, giúp Phoenix nhận được đề cử thứ tư tại giải Quả cầu vàng. Một số nhà báo đã bày tỏ sự thất vọng khi anh không nhận được đề cử Oscar tương tự, trong đó Peter Knegt của "IndieWire" gọi đây là một trong mười điều sỉ nhục của Oscar trong thập kỷ.