En 2017, Adèle Haenel est à l'affiche du film "120 battements par minute" réalisé par Robin Campillo. Le film reçoit un accueil très chaleureux au Festival de Cannes, remporte le grand prix du jury, le prix FIPRESCI, la Queer Palm ainsi que le prix du public au festival du film de Cabourg. La comédienne interprète le personnage de Sophie, militante dans le groupe activiste pour la prévention du sida Act Up-Paris dans les années 1990. Ce rôle lui vaut d'être nommée aux Césars en 2018 pour le meilleur second rôle.