I 2010 spilte han i to nye blockbustere: (nok en Scorsese-regissert film, hvor DiCaprio spiller en politimann som etterforsker forsvinningen av en morder) og , hvor Christopher Nolan stod for regien. Her spiller han en tyv som er bannlyst fra hjemlandet, i en verden hvor det går an å stjele fra og plante drømmer i hodene på folk. DiCaprio ble ikke Oscar-nominert for noen av filmene, men fikk strålende kritikker fra et samlet pressekorps for sin innsats i begge filmene. ble tildelt fire andre Oscar-statuetter.