Saya mau tau 1999–2003: Tantangan karier dari Shah Rukh Khan

Satu-satunya perilisan Khan pada tahun 1999 adalah film Baadshah, dimana ia beradu peran dengan Twinkle Khanna. Meskipun film tersebut tampil rendah di box office, film tersebut membuatnya meraih sebuah nominasi Penghargaan Filmfare untuk Penampilan Terbaik dalam sebuah Peran Komika, namun kalah dengan Govinda untuk film Haseena Maan Jaayegi. Khan menjadi seorang produser pada 1999 dalam sebuah kolaborasi dengan aktris Juhi Chawla dan sutradara Aziz Mirza untuk sebuah perusahaan produksi bernama Dreamz Unlimited. Produksi pertama perusahaan tersebut, Phir Bhi Dil Hai Hindustani (2000), yang dibintangi oleh Khan dan Chawla, mengalami kegagalan komersial. Karya tersebut dirilis sepekan setelah Kaho Naa... Pyaar Hai, yang dibintangi oleh Hrithik Roshan, saat itu seorang pendatang baru, yang para kritikus meyakini sangat membayangi Khan. Swapna Mitter dari Rediff.com berkata soal perilaku terprediksi Khan, dengan berkata "Sayangnya, ini terlalu cepat untuk ia menginovasikan aktingnya yang masih kecil." Khan memainkan peran pendukung dalam film Hey Ram (2000) garapan Kamal Hassan, yang dibuat dalam bahasa Tamil dan Hindi. Ia kemudian membuat debut Tamilnya dengan memainkan peran seorang arkeolog bernama Amjad Khan. Ia tampil bebas pungutan saat ia ingin berkarya dengan Kamal Haasan. Terhadap penampilan Khan, T. Krithika Reddy dari The Hindu menyatakan, "Shah Rukh Khan, seperti biasanya datang dengan penampilan tanpa cela."

Pada 2001, Dreamz Unlimited berupaya kembali dengan Khan memerankan peran utama dalam film epik sejarah Santosh Sivan Aśoka, sebuah catatan yang sebagian difiksionalisasikan dari kehidupan kaisar Asoka. Film tersebut ditayangkan di Festival Film Venesia dan Festival Film Internasional Toronto 2001 dengan sambutan positif, namun tampil rendah di box office India. Karena sambutan rendah berkelanjutan terhadap perusahaan produksi tersebut, Khan terpaksa menutup srkworld.com, sebuah perusahaan yang ia mulai bersama dengan Dreamz Unlimited. Pada Desember 2001, Khan mengalami cedera saat menampilkan sebuah adegan aksi untuk sebuah penampilan istimewa dalam film Shakti: The Power karya Krishna Vamsi. Ia kemudian didiagnosa mengalami cakram terprolapsi, dan mengupayakan berbagai terapi-terapi alternatif. Tak ada yang memberikan solusi permanen pada luka tersebut, yang menyebabkannya merasakan luka saat pengambilan gambar beberapa filmnya. Pada permulaan 2003, kondisinya memburuh pada sehingga ia diberikan pembedahan di Wellington Hospital, London. Khan kembali melakukan pengambilan gambar pada Juni 2003, namun ia mengurangi kadar kerjanya dan jumlah peran film yang ia terima setiap tahun.

Karya-karya lanjutan pada masa ini meliputi Mohabbatein (2000) karya Aditya Chopra, dan film drama keluarga Kabhi Khushi Kabhie Gham... (2001) karya Karan Johar, yang Khan sebut sebagai titik balik kariernya. Kedua film tersebut dibintangi oleh Amitabh Bachchan sebagai seorang figur otoritarian, dan mempersembahkan perjuangan-perjuangan ideologi antar dua pria tersebut. Penampilan Khan dalam film-film tersebut mendatangkan sambutan publik yang besar, dan ia dianugerahi Penghargaan Kritikus Filmfare untuk Aktor Terbaik keduanya atas film Mohabbatein. Kabhi Khushi Kabhie Gham... masih menjadi produksi India berkeuntungan tertinggi sepanjang masa di pasaran luar negeri selama lima tahun berikutnya.

Pada 2002, Khan memainkan peran utama sebagai seorang alkoholik pemberontak dengan beradu peran bersama Aishwarya Rai dalam film percintaan periode Sanjay Leela Bhansali Devdas. Dengan biaya sejumlah lebih dari , film tersebut menjadi film Bollywood berbiaya tertinggi yang dibuat pada masa itu, sehingga dalam memulihkan biayanya, film tersebut meraih  di seluruh dunia. Film tersebut meraih sejumlah penghargaan termasuk 10 Penghargan Filmfare, dengan Aktor Terbaik untuk Khan, dan sebuah Penghargaan BAFTA untuk Film Terbaik yang Tidak Berbahasa Inggris. Khan kemudian membintangi Kal Ho Naa Ho (2003), sebuah film komedi drama yang ditulis oleh Karan Johar dan berlatar belakang New York City, yang menjadi film berkeuntungan tertinggi kedua di dalam negeri dan film Bollywood berkeuntungan tertinggi di pasar luar negeri pada tahun tersebut. Beradu peran dengan Jaya Bachchan, Saif Ali Khan, dan Preity Zinta, Khan meraih pujian kritis atas perannya sebagai Aman Mathur, seorang pria yang terserang penyakit jantung yang parah, dengan para kritikus memuji dampak emosionalnya terhadap para audien. Konflik pecah antara Khan dan mitra lainnya dari Dreamz Unlimited atas kegagalan untuk memerankan Juhi Chawla dalam produksi tahun 2003 mereka dari Chalte Chalte karya Aziz Mirza, dan mereka terpecah, meskipun film tersebut meraih kesuksesan.