Jabarkan 2016-sekarang dari Emma Stone

Selama pertunjukan Cabaret, Stone bertemu dengan sutradara Damien Chazelle, yang terkesan dengan penampilannya, dan memberikannya peran untuk drama komedi musikal La La Land. Proyek yang menjadi kolaborasi ketiganya dengan Gosling, menampilkan Stone sebagai Mia Dolan, seorang aktris bercita-cita tinggi yang tinggal di Los Angeles. Stone meminjam beberapa pengalaman kehidupan nyata untuk karakternya, dan dalam persiapan, menonton The Umbrellas of Cherbourg dan film-film oleh Fred Astaire dan Ginger Rogers. Untuk soundtrack musikal itu, ia menyanyikan enam lagu. La La Land adalah film pembuka di Festival Film Venice 2016, dan menerima ulasan yang sangat positif. Selain menjadi film Stone dengan peringkat tertinggi pada website agregator , Rotten Tomatoes, film ini juga berhasil di box office, menghasilkan lebih dari AS$ 440 juta dibandingkan dengan anggaran AS$ 30 juta. Stone menerima Akademi, BAFTA, Golden Globe, dan Penghargaan SAG untuk Aktris Terbaik.

Satu-satunya film oleh Stone pada 2017 adalah drama olahraga Battle of the Sexes, film yang berdasarkan pada pertandingan antara pemain tenis Billie Jean King (Stone) dan Bobby Riggs (Steve Carell) pada 1973 . Dalam persiapannya untuk film tersebut, Stone bertemu dengan King, menonton rekaman lamanya dan juga melakukan wawancara dengannya. Ia juga berlatih dengan pelatih dialek untuk berbicara dengan aksen yang dimiliki King, dan minum protein berkalori tinggi untuk menambahkan berat badan sebanyak 15 pon (6,8 kg). Film ini mendapat ulasan positif di Festival Film Internasional Toronto 2017, dan sejumlah kritikus menilai penampilan Stone sebagai yang karya terbaik dalam kariernya. Benjamin Lee dari The Guardian memujinya penampilannya. Meski begitu, film ini tidak berhasil mengembalikan anggarannya. Stone menerima nominasi Golden Globe keempatnya untuk itu, dan menghadiri upacara bersama King.

Pada 2018, Stone dan Rachel Weisz bermain sebagai Abigail Masham dan Sarah Churchill, dua sepupu yang berjuang untuk kasih sayang dari Ratu Anne (Olivia Colman), dalam drama komedi-drama oleh Yorgos Lanthimos yang berjudul The Favorite. Stone merasa sulit menjadi orang Amerika di antara para pemeran Inggris, dan mengalami kesulitan dalam menguasai aksen. Film ini ditayangkan perdana di Festival Film Internasional Venice ke-75 pada bulan Agustus. Michael Nordine dari IndieWire memuji Stone karena mengambil peran yang berani setelah La La Land. Stone menerimanya nominasi Golden Globe kelima, dan nominasi Oscar ketiganya. Pada bulan September pada tahun yang sama, ia tampil di dan juga menjadi produser eksekutif untuk miniseri komedi gelap Netflix, Maniac, yang ikut dibintangi oleh Jonah Hill dan disutradarai oleh Cary Fukunaga. Stone and Hill memerankan dua orang asing, Annie Landsberg dan Owen Milgrim, yang hidupnya berubah karena percobaan farmasi yang misterius. Pengagum karya Fukunaga, Stone menyetujui proyek tersebut tanpa membaca skrip. Lucy Mangan dari The Guardian memuji Stone dan Hill untuk memberikan penampilan terbaik dalam karier mereka; Judy Berman dari Time juga terkesan dengan pertumbuhan mereka sebagai aktor sejak Superbad dan mencatat kompleksitas dalam penampilan mereka. Pada tahun yang sama, Stone muncul bersama Paul McCartney dalam sebuah musik video untuk lagu "Who Cares".

Stone kembali berpera sebagai Wichita di Zombieland: Double Tap (2019), yang menerima ulasan beragam dan meraup AS$ 122 juta di seluruh dunia. [125] [126] Dia selanjutnya akan bermain dalam film dengan judul Cruella dari One Hundred and One Dalmatians, di mana dia akan memerankan Cruella de Vil (awalnya dimainkan oleh Glenn Close dalam adaptasi 1996). Dia juga akan kembali sebagai pengisi suara untuk karakter Eep dalam sekuel The Croods, dan akan bermain dalam drama Love May Fail yang diangkat dari novel oleh Matthew Quick.