Po klęsce "Dziewiątych wrót" zdecydował się dokonać zwrotu w swojej twórczości. Za sprawą Iana Burlinghama jesienią 1999 przeczytał angielski przekład autobiografii Władysława Szpilmana, kompozytora, który dzięki życzliwym mu ludziom przetrwał inwazję niemiecką na Polskę, pobyt w getcie warszawskim oraz zniszczenie stolicy Polski w wyniku powstania warszawskiego. O ile pierwszą próbę nakręcenia dziejów Szpilmana podjęto tuż po II wojnie światowej, w wyniku ingerencji władz komunistycznych powstał film "Miasto nieujarzmione" (1950), który miał niewiele wspólnego z pierwotnym materiałem. Gorącym orędownikiem ekranizacji losów Szpilmana był Gene Gutowski, który planując reżyserię Polańskiego nad będącym dopiero w sferze marzeń filmem, spotykał się już w tej sprawie z głównym bohaterem opowieści. Polański, podjąwszy próbę uchwycenia losów Szpilmana, zdecydował się nie powtórzyć błędu polegającego na rezygnacji z nakręcenia ekranizacji książki Thomasa Keneally’ego "Lista Schindlera" (powieść wyreżyserował Steven Spielberg w 1993). W koprodukcji brytyjsko-niemiecko-francusko-polskiej Polański nakręcił film wojenny "Pianista" ("The Pianist", 2002) na podstawie scenariusza Ronalda Harwooda. W rolę Szpilmana wcielił się Adrien Brody, a operatorem zdjęć został Paweł Edelman. Pomimo negatywnych recenzji w Polsce oraz we Francji, "Pianista" spotkał się z uznaniem anglosaskich krytyków. Film odniósł spory sukces artystyczny, zdobywając Złotą Palmę na 55. MFF w Cannes, siedem Cezarów oraz trzy Oscary (za najlepszą reżyserię, scenariusz adaptowany oraz rolę męską). Przy budżecie 35 milionów dolarów "Pianista" przyniósł 120 milionów dolarów dochodów. Praca nad tym filmem była swego rodzaju zwieńczeniem współpracy filmowej Gutowskiego i Polańskiego po ponad 40 latach od jej podjęcia.