Han takket nei til flere spillefilmprosjekter, men viste interesse for manuskriptet til av Charlie Kaufmann. Den handler om en mann som holder på med dukketeater, men som finner en måte å komme seg inn i hodet på skuespilleren John Malkovich. Filmingen startet i 1998, og ble filmet uten ekstra lys, for å gi filmen en mørkere følelse. Produksjonsselskapet PolyGram kjøpte filmen med inntrykk av at det var en «merkverdig» komedie de hadde kjøpt, men klippene de fikk se var mye mer depressive enn de hadde trodd. De truet med å stoppe produksjonen, men fusjonerte våren 1998 med Universal. Det tok tid før de nye sjefene fikk full oversikt, og da var filmen nesten ferdig redigert. Filmen kom ut i september 1999, og fikk veldig gode kritikker. Jonze ble Oscar-nominert for beste regissør. Filmkritiker Roger Ebert ga filmen fire av fire, og roste regissørens bruk av manuset.