Nel 2013, l'attrice si riappropriò di un ruolo da protagonista in "C'era una volta a New York" di James Gray, dove interpreta il ruolo di un’immigrata polacca nell’America degli anni venti in cerca di una vita migliore, al fianco di Joaquin Phoenix e Jeremy Renner. L'attrice per questo ruolo dovette imparare 20 pagine di dialoghi in polacco. Su di le il regista dichiarò che fu la miglior attrice con cui abbia mai lavorato. Ricevette recensioni positive per la sua interpretazione alla 66ª edizione del Festival di Cannes, dove la pellicola fu presentata in concorso, e uscì nelle sale americane nel maggio 2014, circa un anno dopo la presentazione a Cannes. Nello stesso anno fu diretta per la seconda volta dal marito, Guillaume Canet, nel thriller Blood Ties - La legge del sangue. Anche questa pellicola fu presentata alla 66ª edizione del Festival di Cannes, ma fuori concorso. È il remake del film del 2008 "Les liens du sang", dove lo stesso Guillaume Canet era protagonista.