Jabarkan 2008–2012 dari Léa Seydoux dalam bahasa melayu

Seydoux mula mendapat perhatian pada tahun 2008 apabila beliau muncul dalam filem arahan Christophe Honoré, The Beautiful Person, peranan yang mendapatkan beliau Anugerah Chopard 2009 di Festival Filem Cannes untuk "Pelakon Wanita Baru Terbaik" dan pencalonan Anugerah César untuk Pelakon Wanita Harapan. Pada tahun 2009, beliau mempunyai peranan utama dalam filem arahan Jessica Hausner, Lourdes, dan peranan kecil dalam filem Hollywood pertamanya, arahan Quentin Tarantino, Inglourious Basterds. Pada tahun 2010, beliau membintangi bersama-sama Russell Crowe dalam filem arahan Ridley Scott, Robin Hood. Beliau melakonkan watak melakonkan watak Isabella dari Angoulême. Filem-filem beliau yang lain pada ahun tahun 2010 termasuk Petit Tailleur dan Belle Épine yang mendapatkan beliau pencalonan César keduanya untuk Pelakon Wanita Harapan.

Seydoux menjalani ujian untuk watak Lisbeth Salander dalam The Girl With the Dragon Tattoo tetapi peranan tersebut diberikan kepada Rooney Mara. Seydoux kemudiannya dipilih untuk melakonkan watak Gabrielle dalam Midnight in Paris. Pada tahun 2011, beliau mempunyai peranan dalam satu lagi filem Hollywood, Mission: Impossible – Ghost Protocol dimana beliau melakonkan watak Sabine Moreau. Filem ini juga dibintangi Tom Cruise dan Jeremy Renner.

Selepas Mission: Impossible, Seydoux kembali ke sinema Perancis, membintangi My Wife's Romance (Le Roman de ma femme) dan Roses à crédit pada tahun 2011. Beliau mempunyai peranan dalam filem yang menrima pujian meluas, Farewell, My Queen dan Sister pada tahun 2012. Juga pada tahun itu, Seydoux mempunyai peranan dalam filem arahan Abdellatif Kechiche, Blue Is the Warmest Colour dan filem arahan Rebecca Zlotowski, Grand Central. Kedua-dua filem ini ditayangkan di Festival Filem Cannes ke-66.