Gw mau tau 2003-2009 dari Julianne Moore

Moore tidak tampil dalam film apapun pada 2003. Kemudian pada 2004 ia terlibat dengan dengan tiga film. Film pertamanya pada tahun itu berjudul Marie and Bruce, sebuah komedi gelap yang dimainkan bersama Matthew Broderick. Kemudian ia juga bermain dalam Laws of Attraction, di mana ia bermain bersama Pierce Brosnan. Kedua film tersebut tidak mendapatkan ulasan yang positif. Kemudian film ketiganya berjudul The Forgotten, sebuah thriller psikologis di mana ia memerankan seorang ibu yang diberi tahu bahwa putranya yang sudah meninggal tidak pernah ada. Film ini menjadi nomor satu di box office di Amerika Serikat.

Pada 2005, Moore bekerja dengan suaminya untuk ketiga kalinya dalam komedi berjudul Trust the Man. Ia kemudian membintangi kisah nyata tentang seorang ibu rumah tangga pada tahun 1950-an berjudul The Prize Winner of Defiance, Ohio. Kemudian pada 2006, film pertamanya tahun itu adalah Freedomland, sebuah film misteri yang juga dibintangi oleh Samuel L. Jackson. Kemudian ia juga bermain dalam film dengan judul Children of Men oleh Alfonso Cuarón (2006), yang mendapatkan ulasan yang positif. Di mana Moore bermain sebagai peran pendukung sebagai pemimpin kelompok aktivis.

Moore bermain pertama kali untuk Broadway pada pemutaran perdana dunia The Vertical Hour karya David Hare yang disutradarai oleh Sam Mendes dan juga dibintangi oleh Bill Nighy, dibuka pada bulan November 2006. Moore memerankan Nadia, seorang mantan koresponden peran. Ia tidak mendapatkan ulasan yang positif untuk karyanya. Moore kemudian mengakui bahwa ia merasa tampil di Broadway sulit, tetapi senang telah bereksperimen dengan itu. Drama ini ditutup pada Maret 2007 setelah 117 pertunjukan.

Moore bermain sebagai agen FBI untuk kedua kalinya pada film berjudul Next (2007), sebuah film aksi fiksi ilmiah yang juga dibintangi oleh Nicolas Cage dan Jessica Biel. Film yang diangkat dari cerita pendek oleh Philip K. Dick, respons dari para kritikus sangat negatif. Ia kemudian bermain dalam film berjudul Savage Grace (2007), film yang diangkat dari kisah nyata Barbara Daly Baekeland—seorang ibu masyarakat kelas atas yang menjalani hubungan oidiupus dengan putranya yang berakhir dengan pembunuhan. Film ini menerima ulasan yang sebagian besar negatif.

I'm Not There (2007) adalah film ketiga di mana Moore bekerja sama dengan Todd Haynes. Film ini bercerita tentang kehidupan Bob Dylan, dengan Moore memainkan karakter berdasarkan Joan Baez. Pada 2008, ia bermain dengan Mark Ruffalo di film berjudul Blindness oleh sutradara Fernando Meirelles. Kritikus pada umumnya tidak antusias dengan film ini. Moore tidak bermain film sampai akhir 2009, dengan tiga film baru. Dia mendapatkan peran pendukung dalam film The Private Lives of Pippa Lee, ia kemudian membintangi film thriller erotis berjudul Chloe bersama Liam Neeson dan Amanda Seyfried. Tak lama setelah itu, ia muncul dalam drama berjudul A Single Man yang diterima dengan baik oleh publik. Berlatar belakang di Los Angeles pada tahun 1960-an, film ini dibintangi oleh Colin Firth sebagai profesor homoseksual yang ingin mengakhiri hidupnya, di mana Moore memerankan sahabatnya. A Single Man terpilih sebagai salah satu dari 10 film teratas pada tahun 2009 oleh American Film Institute, dan Moore menerima nominasi Golden Globe kelima untuk penampilannya dalam film tersebut.