Densha Otoko
2002年以降，發展重心轉至電影，2005年，在電影《電車男》中飾演「愛瑪仕」（因《電車男》原作中曾描述愛瑪仕小姐長得像中谷美紀，本人因而受邀參與演出）。此片亦是極少演出純愛作的中谷，罕見的純愛題材作品。2007年，在中島哲也執導的電影《令人討厭的松子的一生》中飾演「松子」，獲日本電影金像獎、電影旬報、報知電影獎、亞洲電影大獎等各大電影獎的最佳女主角獎。